Источник электропитания со средней точкой

 

Союз Советекик, Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н>873229 (61) Дополнительное к авт. свка-ву Ю 631906 (22) Заявлено 07.12.79 (21) 2847366/24 — 07 с присоединением заявки № (28) Приоритет. (s E ) M. Кл.

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР во делам кзооретеккй и открытий

Опубликовано 15,10.81. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.81 (53) УДК621.316. .722,1 (088.8) (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ

Изобретение относится к вторичным источникам электропитания и может быть использо-. вано для питания электронной радиоаппаратуры.

По основному авт.св. Р 631906 известен стабилизатор, питающийся от одного источника и имеющий выход на два разнополярных напря жения. Наличйе только одного входного источника упрощает и повышает надежность системы электропитания в, целом (1).

Недостатком схемы является ее чувствитель.10 ность к знаку асимметрии нагрузочных токов.

Схема работоспособна только при условии, что ток нагрузки, у которой один из полюсов общий с источником входного напряжения, больше илн равен току другой нагрузки. Данное ограничение по взаимным величинам нагрузочных токов сужает область применения стабилизатора.

Цель изобретения — расширение возможной области применения стабилизатора, а именно применения его при разнополярной асимметрии величин потребляемых токов, Это достигается введением в схему дополнительного транзистора, коллектор и эмиттер которого соответственно подключены к средней точке источника и к общему зажиму схемы, а база посредством стабилитрона соединена с коллектором транзистора, подключенного через резистор к выходу регулирующего элемента. Под общим зажимом понимается точка соединения полюсов входного источника напряжения и одного из сопротивлений нагрузки.

На чертеже представлена схема предлагаемого источника электропитания со средней точкой.

Схема включает токозадающее сопротивление

1, в качестве которого может быть взят резистор или транзистор, включенный в режиме генератора тока, стабнлитрон 2, определяющий величину первого выходного напряжения (О 11 „), стабилитрон 3, определяющий величину второго выходного напряжения (1 ), основной регулирующий транзистор 4, трайэистор 5, обеспечивающий защиту схемы при коротком замьпсании 0 Н1,, транзистор 6, обеспечиваютций формирование напряжения

0 gb1y Z и защиту схемы при коротком замыкании этого выхода, резистор 7 для ограниче87322 ния тока в цепи коллектора транзистора 6, транзистор 8, дополнительно введенный в схему прототипа, стабилитрон 9 для связи коллектора транзистора 6 с базой транзистора 8, резистор 10 для шунтирования базо-эмиттерного перехода транзистора 8.

Принцип действия схемы заключается в следующем.

Основной регулирующий транзистор 4, включенный эмиттерным повторителем, выдает пав пряжение, определяемое выражением

ВЫХ1 ВЬХ Я. Я 3 бЭ4

=Д +11 -U где U g — напряжения на стабилитронах 2

2, 3 и 3i

15 и — напряжение базо-эмиттерного перехода транзистора 4.

Если ток, потребляемый с первого выхода, меньше тока, потребляемого со второго выхода, то разностный ток протекает через резис20 тор 7 и транзистор 6. При уменьшении разности потребляемых токов напряжение на коллекторе транзистора 6 возрастает и при некотором значешщ разностного тока становится равным напряжению стабилизации стабилитрона 9 в сумме с напряжением базо-эмиттерного перехода

25 транзистора 8. Последний при этом открывается. Дальнейшее изменение разности потребляемых токов до нуля и в сторону противополож- . ного знака компенсируется током коллектора транзистора 8. Таким образом, схема сохраняет свои характеристики при асимметрии нагрузочнъ|х токов любого знака. Можно показать, что для предлагаемой схемы, как и для известной, выходные значения напряжений определяются выражениями (2)

ВыХ 2 3 бЭ6

ВЫ X 4 2 бЭ4 ЮЭ6 (3)

=0 -U +О

Э щита от короткого замыкания осуществляется так же как и в схеме прототипа. При замыкании первого выхода ток с эмиттера транзистора 4 поступает в базу транзистора 5.

Последний закорачивает стабилитрон 2. Напряжение на втором выходе при этом равно вых g () +1 бэ5 (4) где 0 — напряжение базо-эмиттерного перехода транзистора 5.

В случае замыкания второго выхода стабилитрон 3 шунтируется переходом база-эмиттер транзистора 6, Напряжение на первом выходе

0 =,З B +05B

30 ВЫХ 4

0рЫ = — И 43 0,gg

Нестабильность при изменении входного напряжения на +10% не более 1% для

3Вых4и не б лее 0,5% для Оных g

Предполагается, что данный стабилизатор будет основным для напряжений «+12 В в бло-. ках питания вновь разрабатываемой аппаратуры групп С (модулометры) и Г (измеритель40 ные генераторы).

Формула изобретения

Источник электропитания со средней точкой по авт.св. У 631906, о т л и ч а ю45 шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем применения его при разнополярной асимметрии величин потребляемых токов, в схему введен дополнительный транзистор, коллектор и эмит50 тер которого соответственно подключены к средней точке источника и к общему зажиму для входного и выходного напряжений, а база посредством стабилитрона соединена с коллектором транзистора, подключенного через резистор к выходу регулирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 631906, кл. G 05 F 1/58, 1977. (5)

ВЫХОД 2. Юэб б94

Из сравнения (2) с (4) и (3) с (5) следует, что замыкание первого выхода приводит к увеличению U b,X íà удвоенное значение напряжения база-эмиттер, что составляет величину в 1 — 1,5 В в зависимости от типа тран9 6 зистора. При замыкании второго выхода

0ВЫХ1не меняетс .

Для того, чтобы вновь введенный транзистор 8 не ухудшал свойств защиты, напряжение стабилизации стабилитрона 9 в сумме базо-эмиттерного перехода должно быть больше каждого выходного напряжения. В этом случае при замыкании любого из выходов транзистор 8 закрыт, С другой стороны, указанная сумма напряжений должна быть меньше суммы выходных напряжений. В противном случае транзистор 8 заперт в любом режиме и схема по своим электрическим характеристикам не отличается от прототипа.

Устройство проверено экспериментально.

При этом в качестве элементов 4, 5, 6 и 8 использованы транзисторы типа КТ807Б.

Источник опорного напряжения (элементы 1 — 3) собран на резисторе 330ом и двух стабилитронах типа Д814. Резисторы 7 и 10 имеют величину соответственно 27 и 200 им. В качестве элемента 9 применены два включенных последовательно стабилитрона типа Д814Д.

Сопротивления обоих нагрузок взяты переменными с возможностью перестройки от 20 до 30 Ом. При любых вариациях нагрузок в указанных пределах и входном напряжении

34 В стабилизатор имеет следующие характеристики

873229

"8gx.1

Составитель В. Полякова

Техред М. Рейвес Корректор Г. Решетник

Редактор К. Волощук

Заказ 9042/73

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 943 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5