Стабилизированный источник постоянного напряжения

 

Союз Советскик

Соцмалмстмческк к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>881714 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 12.12.79 (21) 2850800/24-07 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (5! ) М, Кл.

G 05 F l/58

RegAnpctme4 квинтет

СССР ав двлан изобретений к открытк11

Опубликовано 15.11 ° 81 Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 18.11.81 (53) УДК 621..3I6.722.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г.А. Винник и О.А. Артемьев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания устройств автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержа. щий параллельно включенные на общую нагрузку стабилизаторы с последовательными регулирующими транзисторами и органами обратной связи fl) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения,, содержащий включенные параллельно на общие выходные выводы основной и резервный стабилизаторы постоянного напряжения, каждый из которых состоит из составного регулирующего элемента на силовом и согласующем тоавмсторах, управляющая цепь которого подключена. к выходу общего для обоих стабилизаторов измерительно-усилительного блока, подключенного к выходным выводам j2) .

Указанные. стабилизированные источники чувствительных к токовым %ереS грузкам и даже кратковременным коротким замыканиям на выходе, так как при этом развивают недопустимо большой ток в цепях регулирующих транзисторов основного и резервного стабилизаторов, что снижает их надежность. А использование в каждом стабилизаторе известных устройств токовой защиты при— водит к усложнению источника.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизированного источника путем ограничения тока перегрузки. и короткого замыкания и одновременно упрощение источника за счет использования общего для обоих стабилизаторов элемента, выполняющего несколько функций.

Поставленная цель дости(ается тем, что в стабилизированный источник 11(1стоянного напряжения ввел(н об(ю(й

8817!4 для обоих стабилизаторов токоограннчивающий трехполюсник, два полюса которого подключены к выходным выводам источника, а третий полюс является общей точкой коллекторного питания согласующих трайзисторов, причем силовые транзисторы регулирующих элементов обоих стабилизаторов подключены коллекторами к одному общему выходному выводу источника.

При таком схемном построении ис".очника указанный токоограничивающий трехполюсник выполняет в обоих стабилизаторах две функции . питание коллекторных цепей согласующих транзисторов и ограничение тока базы, а следовательно и тока коллектора регулирующих транзисторов в режиме перегрузки и короткого замыкания на выходе источника.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Источник содержит два транзисторных стабилизатора напряжения. Основной стабилизатор состоит из. регулирующего элемента на силовом 1 и согласующем 2 транзисторах. Резервный стабилизатор, как и основной, содержит регулирующий элемент на силовом 3 и согласующем 4 трап 1исторах. Базовые цепи согласующих транзисторов 2 и 4 подключены к выходам общего для обоих стабилизаторов иэмерительно-усилительного блока 5, подключенного к выходным выводам 6 и 7 стабилизиво- " ванного источника. Источник содержит общий для обоих стабилизаторов токоограничивающий трехполюсник 8. Полюсы 9 и 10 трехполюсника подключены к выходным выводам источника, а полюс 11 является общей точкой коллекторного питания согласующих транзисторов 2 и 4. Трехполюсник может быть выполнен на основе известных схем транзисторных стабилизаторов тока, содержащих, к примеру, регулирующий транзистор и цепь обратной. связи, состоящую из резистора в цепи эмиттера и стабилитрона, подключенного к базе.

При этом коллектор будет являться полюсом 11. Простейшим вариантом трехнолюсника является резистивный делитель напряжения, подключенный к полюсам 9 и 10, средняя точка которого образует полюс !1. Силовые транзисторы 1 и 3 подключены коллекторами к одному общему выводу 6 источника, что

55 жаться, при этом измерительно-усилительный блок 5 переводит согласующий транзистор 4 и силовой транзистор 3 в открытое состояние и ток полюса !! трехполюсника начинает распределяться по двум цепям: в базу силового транзистора 1 основного стабилизатора и в базу силового транзистора 3 резервного. Это приводит к тому, что or paпозволяет разместить их на общем теплоотводе без использования дополнительных изолирующих элементов. К выходу источника подключена нагрузка 12.

Стабилизированный источник постоянного напряжения работает следующим образом. .В нормальном, без перегрузки, режиме работы и наличии напряжений Vq

10 и V2 на входах соответственно основного и резервного стабилизаторов ток в нагрузку !2 поступает через силовой транзистор 1 основного стабилизатора, при этом измерительно-усилительный блок 5 удерживает силовой транзистор 3 и согласующий транзистор 4 резервного стабилизатора в закрытом состоянии. В этом случае трехполюсник

8 через полюс 11 осуществляет питание коллекторной цепи согласующего транзистора 2 и базовой цепи силового транзистора 1.

При отсутствий напряжения Ч! ток в нагрузку 12 поступает от резервного стабилизатора. При этом ток трехполюсника 8 через полюс 11 поступает в коллекторную цепь согласующего транзистора 4 и базовую цепь силового транзистора 3 резервного стабили0 зато а

В режиме тАовой перегрузки источника при наличии напряжений Vy и Чр возрастают коллекторные токи силового транзистора и согласующего транзистора 2. При этом трехполюсник 8

35 оГраничивает коллекторный ток согласующего транзистора 2 на заданном уровне, в результате чего выходное напряжение основного стабилизатора начинает снижаться. В это время изме40 рительно-усилительный блок 5, увеличивая базовый ток согласующего транзистора 2, вводит его в насыщение. С этого момента базовый ток силового транзистора 1 ограничивается на уровне, заданном трехполюсником 8. При дальнейшем увеличении нагрузки источника (уменьшении сопротивления нагрузки 12) выходное напряжение основного стабилизатора продолжает сни88171

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9970/72 Тираж 943 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, ниченный на заданном уровне ток перегрузки распределяется между основным и резервным стабилизаторами.

Аналогичным образом источник работает при коротком замыкании на его выходе.

Ограничение и распределение тока перегрузки между основным и резервным стабилизаторами позволяет увеличить допустимое время перегрузки силовых . 10 транзисторов (регулирующих элементов), повысить надежность источника. Использование общего для обоих стабилизаторов токоограничивающего трехполюсника, который в нормальном режиме работы яв- t5 ляется источником коллекторного питания согласующих транзисторов, а в режиме перегрузки обеспечивает токоограничение, упрощает схему стабилизированного источника, так как исключа- щ ется необходимость дополнительных быстродействующих средств защиты.

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий включенные параллельно на общие выходные вы4 6 воды основной и резервный стабилизаторы постоянного напряжения, каждый из которых состоит из составного регулирующего элемента на силовом и согласующем транзисторах, управляющая цепь которого подключена к выходу общего для обоих стабилизаторов измерительно-усилительного блока, подключенного к выходным выводам, о т л и— ч а ю шийся тем, что с целью повьппения надежности стабилизированного источника и его упрощения, в него введен общий для обоих стабилизаторов токоограничивающий трехполюсник, два полюса которого подключены к выходным выводам источника, а третий полюс является общей точкой коллекторного питания согласующих транзисторов, причем силовые транзисторы регулирующих элементов обоих стабилизаторов подключены коллекторами к одному общему выходному выводу источника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 377751, кл. G 05 F 1/56, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

И- 559230, кл. G 05 F 1/56, 1975.