Компенсационный стабилизатор напряжения

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

„К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ни

Социалист»нес»нк

Ресиубяи»

<и 941967 (61) Дополнительное к 3В7. свна-ву (22) Заявлено 07. 07. 80 (23 ) 2 55652/24-07 . с ирнсоедииениеи заявки М (23) Приоритет

Овубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25

Дата онублнковаиня описания 07.07.82 (5l)N- Кл.

С 05 F 1/58

IbeyJQensaNhN NNINTef

CCCP ае Neue аоврвтений н еаритнй (53) УДК 621.316. .722.1(088.8) (72) Автор изобретения

Г.Г.Казаков (7I ) Заявитель (54) КОИПЕНСАЦИОННцй СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к стабили- "зированным источникам электропитания.

Известны компенсационные стабилизаторы напряжения, содержащие регулирующий транзистор, усилитель постоянного тока цепи обратной связи, токостабилизирующий узел и блок защиты, состоящий иэ датчика тока, порогового элемента, исполнительного элемента, выполненного в виде триг/гера или мультивибратора, и транзистора защиты (3 ) и f2).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является компенсацион" ный стабилизатор напряжения, содер" жащий включенный в положительную шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилите" ля постоянного тока цепи обратной связи с токостабилизирующей нагрузкой, узел защиты от токовых перегру1зок и коротких замыканий, состоящий из датчика тока, включенного в отри2 цательнув вину, и ждущего мультивибратора t2).

Недостатком известных устройств является низкая эффективность защиты из-за большой импульсной мощности рассеяния на регулирующем транзисторе в промежутках между закрывающими импульсами мультивибратора.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты.

Поставленная цель достигается тем,что в компенсационном стабилизаторе напряжения в узел защиты введен регулятор тока перегрузки с двумя выходами, элемент И-ИЛИ и исполнительный элемент, при этом вход регулятора тока перегрузки соединен с датчиком тока, первый выход - co входом мультивибратора, выход которого и второй выход регулятора тока перегрузки через элемент И-ИЛИ соединен со входом исполнительного эле" мента, выход которого включен между

3 94196 базой регулирующего транзистора и отрицательной шиной.

На фиг. l представлена принципиальная электрическая схема компенсационного стабилизатора напряже,ния; на фиг. 2 - выходная характерис4 тика и мощность рассеяния на регулирующем транзисторе. устройство содержит регулирующий транзистор 1, включенный в положительную шину; усилитель 2 постоянноrо тока цепи обратной связи с токоСтабилизирующей нагрузкой 3, вход которого подключен к выходу стабили-. затора, а выход соединен с базой регулирующего транзистора 1: узел 4 за-. щиты от перегрузки и коротких замыка», ний, состоящий из исполнительного элемента 5 на транзисторе, датчика

6 тока, включенного в отрицательную шину, регулятора 7 тока перегрузки, входом соединенного с датчиком 6 тока, мультивибратара 8 и элемента

И-ИЛИ 9, При этом регулятор 7 тока перегрузки выполнен двухкаскадным, Первый каскад выполнен на транэисто" ре 10 и-р-и"типа, подключенном эмиттером к выходной положительной шине через резистор 11 положительной об" ратной связи и к средней точке пер" ваго делителя напряжения дополнительного стабилизированного источника питания на резисторах 12 и 13, базой " к средней точке второго делителя напряжения на резисторе 14, подключенном к дополнительному стаби" лизированному источнику питания, и последовательно соединенных диодах

15 и 16, зашунтированных резистором .17 и подключенных к отрицательной выходной шине, а коллектором через резистор 18 и базой через эмиттерный .переход транзистора 19 р-н-р"типа второго каскада подключен к дополнительному стабилизированному источни45 ку,отрицательной поток которого соединен с отрицательной входной шиной, коллектор транзистора 19 через делитель последовательно включенных резисторов 20-22 .соединен с отрицательной выходной шиньй. Тачка соединения резисторов 21 и 22 является первым, а точка соединения резисторов 20 и 21 " вторым выходами регулятора 7 тока, которые соединены соответственно с входами мультивибратора, .8, выход которого соединен с другим входом элемента И-ИЛИ 9, выход кото7 ф рого соединен со входом исполнительного элемента 5.

Стабилизатор работает следующим образом.

Ток нагрузки создает на датчике

6 тока падение напряжения, являющееся входным сйгналом для регулятора

7 тока, вырабатывающего сигналы управления ждущим мультивибратором 8 и через элемент И-ИЛИ 9 - исполнительным элементом 5.

При номинальном токе нагрузки напряжение сигналов управления на выходах регулятора 7 тока перегрузки равно нулю, и регулирующий транзистор 1 управляется только сигналами усилителя .постоянного тока цепи обратной связи 2.

При коротком замыкании, а в общем, случае при токе нагрузки-, превышающем номинальный на установленную переменным резистором 12 делителя смещения величину, напряжение. на датчике 6 тока перегрузки становит- ся достаточным для срабатывания регулятора 7 тока перегрузки. Усилитель постоянного. тока на транзисторе 10, закрытый при номинальном токе, открывается, на резисторе 18 появляет" ся напряжение, открывающее транзистор 19. На выходах регулятора тока перегрузки появляются положительные относительно отрицательной выходной шины напряжения. Напряжение, снимаемое со второго выхода через элемент

И"ИЛИ 9, приоткрывает транзистор исполнительного элемента 5, который .призакрывает регулирующий транзис" тор 1. Напряжение на выходе стабилизатора уменьшается,:а положительная обратная связь регулятора тока перегрузки по выходному напряжению через резистор 11 приводит к уменьшению тока через регулирующий транзистор до.значений, меньших номинального.

Описанный режим работы стабилиэа" тора напряжения соответствует зависимости, показанной на фиг.2S. Как видно иэ фиг.2о, непрерывная мощность на регулирующем транзисторе при значениях тока от I1 до Ia через регулирующий транзистор может превышать предельно допустимую для него, Для предотвращения выхода из строя регулирующего транзистора при таких перегрузках в узле 4 защиты применен ждущий мультивибратор 8, который управляется сигналом с первого выхо5 941 да регулятора 7 тока перегрузки, Импульсы положительной полярности большой длительности (единицы секунд) с выхода мультивибратора 8 через элемент И-ИЛИ 9 подаются на базу у транзистора 4 и вводят его в режим, насыщения, что приводит к полному закрыванию регулирующего транзистора.

Регулятор 7 тока перегрузки при этом возвращается в первоначальное ф состояние, а мультивибратор 8 по истечении периода Формирования импульса тоже возвращается в ждущий режим. Регулирующий транзистор открывается, и, если перегрузка или М короткое замыкание не устранены, процесс повторяется.

При предлагаемом построении узла

4 защиты ток через регулирующий транзистор и импульсная мощность .2в рассеяния на нем при перегрузке и коротком замыкании меньше установленной безопасной для него величины, что позволяет обеспечить высокую надежность стабилизатору, . :2$

Формула изобретения

Компенсационный стабилизатор напряжения, содержащий включенный в

967 6 положительную шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилителя постоянного тока цепи обратной связи с токостабилизирующей нагрузкой, узел защиты от токовых перегрузок и коротких замыка" ний, состоящий из датчика тока, включенного в отрицательную шину, и ждущего мультивибратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, в узел защиты введены регулятор тока перегрузки с двумя выходами, элемент

И-ИЛИ, исполнительный элемент, при этом вход регулятора тока перегрузки соединен с датчиком тока, первый выход " с входом мультивибратора, выход которого и второй выход регулятора тока через элемент И-ИЛИ со" единен с входом исполнительного эле" мента, выход которого включен между базой регулирующего транзистора и отрицательной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 418845, кл. G 05 F 1/58, 1974.

R. Авторское свидетельство СССР

1Ã543929, кл. 6 05 F 1/58, 1975.

941967

1,1срадата боми.е Театр. ж

Р=ря

ФРФ

Составитель В.EcNH

Редактор Л.Лукач Техред Л. Пекарь КорректорУ. Пономаренко

° ВЮЭЭФЮМВ ФЮФВВ\ЮЮЮЮВф ВФЮФВЮВВЮЭ ° ЬЬФ ФВЮВФЭЮФ ° ФЬ ЙЭ ° 1 Ю Ю

Закаэ 4838/37 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ма М е» аа »М Ю В ЮЮ

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