Стабилизатор постоянного напряжения

 

О П И С А Н И Е ()987607

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.03.81 (2l ).3266600/24-07 (5! ) М. Кд.

3 с присоединением заявки М—

5 05 F- l/58

Гвсударственнмй кемнтвт

СССР

N делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.01 83 Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07.01.83 (53) УДК621.316 °

- .722.1(088.8) 1

4

t (72) Авторы изобретения

В. С. Падалка и В. Ф. Шкурат (7l) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно — к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и релейной защиты.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с регулируемым выходным .напряжением содержаший транзисторы, регулируемый источник опорного напряжения и зашиту (1 ) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является стабилизатор постоянного напря/ жения, содержаший последовательно включенные в силовую шину датчик тока и составной регулируюший транзистор, к управляюшей цепи которого подключен выход измерительно-усилительного блока, регулируемый источник опорного напряжения (2 ) .

Недостатком известных стабилизаторов является то, что в них на верхних пределах регулирования выходного напряжения недоиспользуется мошность регулируюшего транзистора из-за того, что порог ограничения нагрузки зашитой выбран одинаковым во всем диапазоне изменения выходного напряжения., Е(ель изобретения — повышение нагрузочной способности стабилизатора постоянного напряжения на верхних пределах регулирования выходного напряжения, путем загрузки выходного напряжения путем загрузки выходного регулируюшего транзистора до номинальной мошности.

Укаэанная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения ввецен блок зашиты с изменяемым порогом ограничения .тока нагрузки, состояший из делителя напряжения на трех резисторах и двух транзисторах, причем база первого транзистора через резистор подключена к регулируемому выходу источника опорного напряжения, коллекторк точке соединения первого и второго резисторов делителя напряжения, а эмит- тер подключен к общей шине, база второго

3 9S76 транзистора подключена к точке соедине» ния второго и третьего резисторов делителя напряжения, эмиттер - к управляющей цепи составного регулирующего транзистора, а коллектор - к силовой шине стабилизатора постоянного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения 1р соде ркит составной регулирующий транзисторы 1 и 2, к управляющей цепи ко- торого поцключен измерительно усилительный узел на транзисторе 3, диоде 4 и резисторе 5, через который база транзис- 5 тора 3 подключена к выходу 6 регулируемого источника опорного напряжения, состоящего из опорного диода 7 и реэисто ров 8-10, База транзистора 2 через резистор 11 подключена к силовой шине

12, а через резистор 13 — к коллектору транзистора 3. Точка соединения коллектора транзистора 3. Точка соединения коллектора транзистора 2 и базы транзистора 1 через резистор 1 4 подключена к "плюсу дополнительного источника напряжения V „O Ëàò÷èê тока на резисторе

15 включенный последовательно с транзистором 1 в силовую шину. Блок зашиты от перегрузок и коротких замыканий выполнен на транзисторах 16 и 17. База транзистора 16 через резистор 18 подключена к регулируемому выходу 6 источника опорного напряжения. Эмиттер транзистора 16 непосрецственно, а база

35 транзистора 16 - через резистор 19 подключены к обшей шине стабилизатора на делителе напряжения на резисторах

20, 21 и 22. Коллектор транзистора

16 подключен к точке соединения резисторов 20 и 21. Резистор 20 подключен к обшей шине стабилизатора. База транзистора 17 поцключена к точке соединения резисторов 21 и 22. Коллектор транзистора 17 соединен с входом 12 стабилизатора. Эмиттер транзистора 17 подключен к базе регулирующего транзис, тора 2.

07 . 4 напряжения до величины, эацаваемой источником опорного напряжения.

В нормальном рабочем режиме выхоцной транзистор 17 блока зашиты заперт. и не влияет на режим работы транзисторов 2 и 1.

При достижении заданного порога тока нагрузки падение напряжения на резисторах 15 и 11 достигает такого уровня, что потенциал эмиттера транзистора 17 становит положительное напряжение базы транзистора 17, когорый открывается, предотвращая ца ьнейший рост тока базы транзистора 2 и связанного с ним транзистора 1. Ввиду прекращения роста тока базы транзистора 1 прекращается и дальнейший рост тока нагрузки, протекающего через транзистор 1, чем и обеспечивается зашита выходного регулирующего транзистора 1 от перегрузок и коротких замыканий.

Изменение порога срабатывания защитного устройства в зависимости от выхоцного напряжения стабилизатора обеспечивается изменением напряжения на базе транзистора 17 за счет того, что при увеличении напряжения на выходе 6 источника опорного напряжения увеличивается ток базы транзистора 16, который, в свою очередь, увеличивает свое шунтирующее цействие на резистор

20, увеличивая напряжение на резисторе

22, а слецовательно, и значение тока нагрузки стабилизатора, при котором наступает ограничение.

Ввиду того, что величина сопротивления резистора 18 намного больше, чем резистора 5, поцключение защитного устройства к регулирующему выходу 6 источника опорного напряжения влияния на режим работы стабилизатора не ока» зывает.

Такое выполнение стабилизатора постоянного напряжения с регулируемым выходным напряжением позволяет за счет полной загрузки выходного регулирующего транзистора увеличить выходной ток стабилизатора на верхних пределах регулирования выходного напряжения.

Величина выходного напряжения регулируется резистором 9 источника опор- 5О ного напряжения. Изменение выходного напряжения вследствие изменения сопротивления йагрузки приводит к изменению напряжения на sbzxone стабилизатора, что .Выэы ает изменение ко лекторного тока . 55 транзистора 3, а, следовательно, и транзисторов 2 ц 1. Изменение тока и ,приводит к восстановлению выхоцного

Ф о р м у.л а и з о б р е т е н и я

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий послед овательно включенные в силовую шину датчик тока и составной регулирующий транзистор, к управляющей цепи которого подключен выход измери- . тельно-усилительного блока, регулируе5 ММ07

6 мый источи,ик опорного напряжения, о т - тер поаключен к обшей шине, база второ л и ч а ю шийся тем, что, с аелью го транзистора подключена к точке,соеди увеличения нагруэочной. способности нения второго и третьего резисторов стабилизатора на верхних пределах рагу- делителя напряжения, эмиттер - к управ пирования выходного напряжения, в него f ляюшей пепи составного регулирующего введен блок зашиты с изменяемым лоро- транзистора, а коплектор - к силовой

roM. ограничения тока, йагрузки, сость- шине стабилизатора постоянного напряжеяший иэ целителя напряжения на трех ния. резисторах и двух транзисторах, причем база первого транзистора через резистор @ Источники информации, подключена к регулируемому выходу ис- принятые во внимание при экспертизе точника опорного напряжения, коллектор- 1. Авторское свидетельство СССР к точке соеаинения первого и второго Ne 752293, кл. 6 05 F 1/58, 1978. резисторов делителя напряжения, а эмиъ» 2. Радио, 1979, М 3, с. 27.

Составитель С. Горбачева

Редактор E. Кинив Техред Ж.Кастелевич- Корректор Д- «

Заказ 10302/3G Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5

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