Источник напряжения постоянноготока
(< i! 8I I 233
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Ооциапистических
Республик (б1) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 23.05.79 (21) 2769214/24-07 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.з
G 05F 1/56 ссср (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81
m делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. P. Дюрягин и О. Н. Казьмин
Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА
ГосУдаРстеенный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания с параллельным соединением компенсационных стабилизаторов.
Известны источники постоянного напряжения, содержащие несколько компенсационных стабилизаторов напряжения (КСН), подключенных параллельно выходным клеммам (1). Общими для всех КСН этих источников являются регулирующий элемент (транзистор), усилитель рассогласования и источник опорного напряжения.
Для выравнивания токов двух параллельно работающих КСН у стабилизаторов выводятся отдельные клеммы отрицательной обратной связи, на которых системой авторегулирования поддерживается постоянное напряжение. Недостатком схемы является то, что если по какой-либо причине стабилизатор с большим выходным напряжением (первый) включился позже, чем стабилизатор с меньшим выходным напряжением (второй), то первый стабилизатор скажется запертым. При этом в процессе работы возможен переброс тока нагрузки от второго к первому, после которого второй стабилизатор окажется запертым.
Известны также источники, в которых использован другой принцип схемного обеспечения параллельной работы стабилизаторов (2). В цепь, где протекает ток нагрузки стабилизатора, ставится резистор — датчик тока. Разность падения напряжения на сопротивлениях двух параллельно соединенных стабилизаторов выделяется и усиливается дополнительной схемой сравнения, которая так воздействует на схему сравнения одного из стабилизаторов, что его выходное напряжение, несколько меня10 ясь, обеспечивает равенство тока нагрузки обои., стабилизаторов. Недостатком такой схемы является то, что при пропадании тока одного стаби;шзатора второй автоматически запирается, так как дополнительная схема сравнения является общей только для двух- КСН. Общее число схем сравнения в таком источнике на едшшцу меньше числа параллельно работающих КСН.
Общим недостатком схем сравнения известных источников является то, что они не обеспечивают равенство токов стабилизаторов при изменении тока нагрузки в широких пределах, в результате чего один стаоилпзатор работает с перегрузкой, а остальные — с недогрузкой.
Целью изобретения является повышение точности равномерного распределения тока нагрузки между параллельно работающими стабилизаторами при изменении тока
30 нагрузки и упраьляющего напряжения в
811233 широких пределах и пропадании тока одного стабилизатора, Эта цель достигается тем, что в схему каждого компенсационного стабилизатора напряжения введен дополнительный транзистор, который при объединении. с другими аналогичными транзисторами образует дифференциальный каскад, являющийся общим для всех KCI-! и выявляющий отклонения токов стабилизаторов. Зтот дифференциальный каскад так воздействует на усилитель рассогласования через дополнительный транзистор своего стабп.шзатора, что его напряжение, несколько меня»с,, обеспечивает равенство токов всех стабилизаторов.
Функциональная схема предлагаемого стабилизированного источника приведена на чертеже.
Источник содержит и компенсационных стабилизаторов напряжения, подключенных параллельно выходным клеммам источника. Каждый КСН состоит из регулирующего элемента 1, усилителя 2 рассогласования, источника опорного Jia»p5I» 4 задающего тока, резистора-датчика 5 тока, резистора 6 дополнительного транзистора 7 и источника 8 опорного тока. Рассмотрим работу источника, содержащего для примера три КСН. Пусть под действием какого-либо возмущения ток через pery.Jièp JÎÙHJI элемент 1 первого КСН-1 увеличился. Это приводит к росту падения напряжения на резисторе-датчике 5, которое через резистор 3 подается на вход усилителя 2 и вызывает уменьшение его выходного напряжения. Это напряжение поступает на вход элемента 1 и базу транзистора 7, образующего вместе с элементами 7 и 8 других параллельных КСН дифференциальный каскад. Уменьшение напряжения на базе транзистора 7 первого КСН вызывает уменьшение его коллекторного тока, а также соответству1ощие увеличения токов транзисторов 7 в" îðîãî и третьего стабилизаторов. Зти изменения токов транзисторов 7, поступая на первый вход соответствующего управляемого источника 4, приводят к изменению его тока, а значит и задающего напряжения на резисторах 3 всех трех КСН. При этом напряжение на резисторе 3 КСI-1-1 уменьшается, а на резисторах 3 второго и третьего КСН возрастает. В результате выходное сопротивление элемента 1 КСН-1 увели швается, а других КСН вЂ” уменьшается, тем сав!ым восстанавливается равенство токов стабилизаторов. Установка начального тока источника 4 осуществляется при помощи резистора 6, подключенного к его второму входу; через тот же резистор осуществляется обратная связь по общему напряжению источника. Так при увеличении выходного напряжени» 1 3 :;0 -Б "0 3d 05 возрастает падение напряжения на резисторах 3, гго в конечном IJò010 при! Одит к 5 80;JJJHCHIIJO COJIPOTIIJJ:JCJJ JJ51 РСГУ.1ИР 5 J01IJJIX э!ементов 1 Всех KCI- т. е. к 0HJ!æñíHJ0 выходного напряжения стабилизаторов. Пр;! автономной работе стабилизатора ре;.улировка выходного напряжения осущсствляется изменением величины тока ucio IHIJêH 8 при помощи управл5пощего HHllI), Iæ(JI!.I5I. IBI1pI1J,10 с увеличением тока источника 8 возрастает ток коллектора транзистора 7, а зна шт и ток через резистор 3, т. с. увели ишается опорное напр»жение. 31о приводит к увеличению выходного напряжения ус!1лителя 2 и к уменьшсния сопротивлепгя элс пента 1, что вызывает рост выходного напряжения стабилизатора. Предлагаемая схема источника питания имеет следующие преимущества: обеспечивает повышение точности равномерного распределения токов нагрузки между параллельно включенными КСН во JJcex pe» имах работы Нр» изменении тока HQI P „÷3êH и УГ!Равляющего Н3 IP515KBHI Та JI прп изменении тока нагрузки от 5% до номинального неравномерность распределения токов между KCII нс прев|1шаст 2%, ток нагрузки источника может превышать допустимый для каждого КСН ток; позволяет сократить по мощности номенклатуру выпускаемых промышленностью стабилпзируемых и регулируемых источников питания; схема остается работоспособной при пропадании тока одного из стабилизаторов. Формула изобретения I !сточник напряжения постоянного тока, содержащий несколько компенсационных стабилизаторов напря5кения, подключенHJix параллельно выходным клеммам, каждый из которых состоит из последовательного регулирующего элемента, управляю;цим входом подклк1че1!ного к выходу усилителя рассогласования, источника опорного напряжения, образованного источником тока и резистором, включенным между выхо,!ом регулирующего элемента и входом усилителя рассогласования и датчика тока, включенного последовательно в силовую шину и соединенного через указанный резистор с входом усилителя рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности равномерного распре. деления тока нагрузки ме5кду стаоилизаторами, в схему каждого стабилизатора введен дополнительный транзистор, база которого подключена к выходу усилителя рассогласования, коллектор соединен с первым управляющим входом иc7очника тока, » эмиттер — с выходом введенного источника опорного тока своего стабилизатора, выходы источников опорного тока всех стабилизаторов объединены в общую точку. 811233 Составитель В. Полякова Техред О. Павлова Редактор Г. Петрова Корректор О. Силуянова!!ПО «Г! Заказ 369! 17 Изд, М 200 - ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5 Типография, пр. Сапунова, 2 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Додик С. Д. О параллельной и последовательной работе транзисторных стабилизаторов напряжения. Сб. «Полупроводниковые приборы в технике электросвязи». Под ред. II. Ф. Николаевского, вып. 8, М., «Связь», 1971, с. 38 — 51. 2. Авторское свидетельство СССР 5 Ме 240764, кл. Н 02М 1/14, 10.07.63.
