Стабилизатор постоянного напряжения

 

Оп ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиих

Социалистичесиик

Республии 1917185 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 08.09,80 (2 l ) 2980&68/24-07 с присоединением.заявки № (28) П риоритет (51)М. Кл.

G 05 F 1/58

Ркударетатваый каиитвт

СССР

Опубликовано 3003 8 Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 30.03.82 аю @вази изобретений и еткрьпвй (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) (T2) Автор изобретения

В. Г, Петренко (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках питания различных радиоэлектронных устройств.

Известно последовательное соединение стабилизаторов постоянного напряжения без защиты от перегрузок по току для получения более высоких напряжений или для питания нагрузок (радиоэлектронных устройств), требующих положительного и отрицательного питающего напряжения (11.

Недостатком таких стабилизаторов является низкая надежность из-за отсутствия защиты от перегрузок по току.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержа щий регулирующий составной транзистор, состоящий из силового и согласующего транзисторов одного типа проводимости, включенный последовательно в одну из шин стабилизатора, блок управления, выход которого соединен с базой согласующего транзистора, включенный параллельно выходным выводам в обратном направлении и блок защиты от перегрузок по току, состоящий из резистнвного датппса тока, включенного между эмнттером силового транзистора и выходным выводом стабилизатора, реэистивного делителя напряжения, включенного между базой силового трапзистора и обшей шиной, и защитного транзистора, база которого подключена к средней точке указанного делителя, а коллектор соединен с базой согласующего транзистора (2).

Недостатком таких стабилизаторов постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току является невозможность их последовательного соединения,так как в момент включения один из стабилизаторов закрывается и не выХодит на режим.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности последовательного соединения стабилизаторов постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с

917185

3 защитой от перегрузок в блок защиты введены два транзистора, диод, резисторы, конденсатор и стабилитрон, причем коллектор первого транзистора такого же типа проводимости, как и защитный транзистор, соединен с змиттером защитного транзистора и анодом диода, катод которого и эмиттер первого транзистора подключены к выходному выводу стабилизатора, база соединена с коллектором второго транзистора с типом проводимости, обратным тину проводимости защитного транзистора, эмиттер и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к коллектору регулирующего составного транзистора и к выходному выводу, причем второй резистор, шунтированный коденсатором, соединен с общей шиной, через включенные последовательно третий резистор и стабилитрон.

На чертеже приведена схема стабилизатора напряжения с защитой от перегрузок по току для случая последовательного соединения.

Стабилизаторы 1 и 2 соединены последовательно и питают общую нагрузку 3. Каждый из стабилизаторов содержит регулирующий транзистор, состоящий иэ силового 4 и согласующего 5 транзисторов, соединенных по схеме составного транзистора, полупроводниковый диод 6, включенный на выход стабилизатора в обратном направлении, резистивный датчик 7 тока перегрузки, включенный между эмиттером регулирующего транэисто. ра и выходом стабилизатора, делитель сапряжения на резисторах 8 и 9, включенный между базой силового транзистора 4 и общей шиной стабилизатора, защитный транзистор 10, база которого подключена к средней точке делителя, а «оллектор соединен с базой согласующего транзистора, два дополнительных транзистора 11 и 12, первый из которых включен последовательно с защитным транзистором и зашунтироваи полупроводниковым диодом 13, коллектор первого транзистора и анод диода соединены с эмиттером защитного транзистора, эмиттер первого транзистора и катод диода подключены к выходу стабилизатора, а база его сое|динена с коллектором второго транзистора, эмиттер которого через резистор 14 подклю— чен ко входу стабилизатора, а база — к общей точке двух резисторов 15 и 16, первый из которых зашунтирован конденсатором 17 и подключен ко входу стабилизатора, а второй соединен с катодом стабилитрона 18, анод которого соедшен с общей шиной стабилизатора, а также блок 19 управления.

Работа стабилизатора напряжения с защитой от перегрузок по току при последовательном .соединении происходит следующим образом.

Ф

Если, например, входное питающее напряжение Чв < включается раньше входного питающего напряжения Чах, то напряжение

Чвых, на выходе стабилизатора 1 появляется раньше напряжения Чьы„на выходе

ЫХ7 стабилизатора 2, при этом через обратный диод 6 стабилизатора 2 и общую нагрузку

3 начинает протекать ток, который открывает диод 6 и создает на выходе стабилизатора

10 2 искусственное короткое замыкание.

До тех пор, пока налряжение ЧВх не достигнет величины напряжения пробоя стабилитрона 18, ток через резисторы 15 и 16 не протекает, поэтому транзисторы 12 и 11 закрыты, а эмиттер защитного транзистора 10 подключен к выходу стабилизатора через диод 13, это приводит к увеличению остаточного тока стабилизатора,2 в режиме короткого замыкания на величину - где Чд—

Vn

7 напряжение на диоде 13, Вт — сопротивление резистора 7. Резистор 7 выбран таким образом, что остаточный ток стабилизатора в режиме короткого замыкания в момент включения входного напряжения Чвх больше тока, протекающего через обратный диод 6, зто приводит к его закрыванию, устранению короткого эамьпсашя на выходе стабилизатора 2 и нарастанию выходного напряжения

Ч,х до своей номинальной ве rrrHM После увелйчения входного напряжения Увх выше напряжения пробоя стабилитрона 18, он начинает проводить, включается транзистор 12 и со входа стабилизатора через резистор.14 задается ток в базу транзистора 11, который входит в насыщение и шунтирует диод 13, соединяя эмиттер защитного транзистора 10 с выходом стабилизатора.

Таким образом, стабилизаторы напряжения с защитой от перегрузок по току, соединенные последовательно, выходят на номинальный режим работы независимо от последовательности включения входных питающих, напряжений.

Если скорость нарастания входных питающих напряжения после момента включения

43 очень высокая, то в схеме происходит дополнительная задержка включения транзисторов

12 и 11 с помощью конденсатора, 17 на время, необходимое для установления номинально1о значения напряжения на выходе стабилизатора.

При коротком замыкании нагрузки в процессе работы в стабилизаторах напряжения, соединенных последовательно, устанавливается остаточный ток на порядок меньше номинального тока нагрузки, и мощносп, рассеиваемая на регулирующих элементах стабилизаторов, уменьшается в несколько раз по сравнению с мощностью, рассеиваемой или при но5 9171 минальной нагрузке, поэтому в таком режиме стабилизаторы могут работать продолжительное время, По сравнению с известным, предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току имеет более широкую область применения, так как может использоваться не только в источниках питания с однополярным выходом, но и позволяет также осуществлять последователь- 10 ное соединение для получения более высо. ких напряжений или для питания нагрузок, требующих одновременно положительного и отрицательного питаннцего напряжения.

Использование предлагаемого изобретения 1э особенно эффективно s интегралъных стабилизаторах напряжения, которые не допускают значительных перегрузок по току и рассеиваемой . мощности..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. "Полупроводниковые приборы в технике электросвязи", иэд. "Связь *, 1971, вып. 8, с. 48-50, рис. б.

2. Сб. "Вопросы радиоэлектроники". Серия общетехническая, 1976, вып. 11, с. 175, рис. 1 "е".

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий составной транзистор, состоящий иэ силового и согласующего транзисторов одного тила проводимости,,включенньщ последовательно в силовую uai,ну, блок управления, выход которого соеди. нен с базой согласующего транзистора, полупроводниковый диод, включенный параллельно выходным выводам в обратном направлении, и блок защиты от перегрузок по току, состоящий из резистивного датчика тока, включенного между змиттером силового транзистора и выходным выводом, резистивного

85 6 делителя напряжения, включенного между базой силового транзистора и общей шиной, и защитного транзистора, база которого подключена к средней точке указанного делителя, а коллектор соединен с базой согласующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в блок защиты введены два транзистора, диод, резисторы, конденсатор и стабилитрои, причем коллектор первого транзистора такого же типа проводимости, как и защитный транзистор, соединен с эмиттером защитного транзистора и анодом диода, катод которого и эмиттер первого транзистора подключены к выходному выводу стабилизатора, база соединена с коллектором второго транзистора с типом проводимости, обратным типу проводимости защитного транзистора, эмиттер и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к коллектору регулирующего составного транзистора и к входному выводу, причем второй резистор, шунтированныи конденсатором, соединен с общей шиной через включенные последовательно третий резистор и стабилнтрон.

917185

Составитель В. Широков

Техред А.Ач Корректор У., Пономаренко

Редактор А. Власенко

Заказ . 1889/69

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

Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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