Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения постоянного напряжения по а.с. 1684782, G05F 1/56, опубл. 15.10.91, Бюл. №38, обеспечивающий запуск стабилизатора.

Недостатком стабилизатора является невозможность восстанавливать свою работу при кратковременном пропадании входного напряжения и повторном его возникновении, т.к. разряд пускового конденсатора происходит через высокоомные резисторы.

Известен также стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1001053, G05F 1/58, опубл. 28.02.83, Бюл. №8, обеспечивающий запуск стабилизатора, а разряд пускового конденсатора осуществляется с помощью дополнительных элементов и наличия дополнительного источника питания, что ограничивает область применения стабилизатора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1343403, G05F 1/569, опубл. 07.10.87, Бюл. №37, принятый за прототип.

Схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:

1 - общий вывод;

2 - выходной вывод;

3 - дополнительный вывод;

4 - регулирующий транзистор;

5 - входной основной вывод;

6, 7 - резисторы делителя выходного напряжения;

8, 12, 13 - первый, второй и третий резисторы;

9 - стабилитрон;

10 - транзистор;

11 - диод;

14 - конденсатор;

15 - транзистор защиты.

Стабилизатор-прототип содержит общий 1 и выходной 2 выводы, входной основной 5 и дополнительный 3 выводы для подключения двух соответствующих источников питания, а также регулирующий транзистор 4, подключенный эмиттером к входному выводу 5, линейный делитель на резисторах 6 и 7 и нелинейный делитель на резисторе 8 и стабилитроне 9, включенные параллельно между общим выводом 1 и коллектором регулирующего транзистора 4, который базой соединен с коллектором транзистора 10, база которого соединена с выходом линейного делителя, а эмиттером - с выходом нелинейного делителя и выводом диода 11 токоограничивающей цепи, имеющей также второй резистор 12, через который диод 11 подключен к дополнительному выводу 3.

Кроме того, стабилизатор-прототип снабжен последовательной RC-цепью на резисторе 13 и конденсаторе 14, вывод которого соединен с входным выводом 5. RC-цепь включена параллельно регулирующему транзистору 4. Транзистор защиты 15 эмиттером, базой и коллектором соединен соответственно с входным выводом 5, с точкой соединения резистора 13 и конденсатора 14 RC-цепи и точкой соединения диода 11 и третьего резистора 12 токоограничивающей цепи.

Устройство-прототип работает следующим образом.

При подаче питания через цепь третий резистор 12 и диод 11 стабилизатор запускается. На время запуска конденсатор 14 обеспечивает гарантированную задержку включения транзистора 15. После запуска стабилизатора и зарядки конденсатора 14 транзистор 15 открывается и через него запирающий потенциал с входного вывода 5 подается на анод диода 11, запирая его, чем обеспечивает надежную развязку выхода стабилизатора от неуправляемого тока запуска в режимах стабилизации и самозащиты от перегрузок по току.

Недостатком устройства-прототипа является обязательное наличие дополнительного источника питания, используемого только для включения, что существенно ограничивает область применения стабилизатора.

Задача предлагаемого устройства - расширение функциональных возможностей.

Для решения поставленной задачи в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока (УПТ) с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора, базой - с выходом делителя выходного напряжения, включенного параллельно выходным выводам, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через первый резистор - с общим выводом, пусковую RC-цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, а также транзистор защиты, эмиттер которого соединен с входным выводом, второй резистор и диод, согласно изобретению коллектор транзистора защиты подключен к базе транзистора УПТ, а база через последовательную RC-цепь соединена с общим выводом, причем точка соединения резистора и конденсатора RC-цепи через диод соединена с входным выводом, а эмиттерно-базовый переход транзистора защиты шунтирован вторым резистором.

Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:

1 - общий вывод;

2 - выходной вывод;

4 - регулирующий транзистор;

5 - входной вывод;

6, 7 - резисторы делителя выходного напряжения;

8, 12, 13 - первый, второй и третий резисторы;

9 - стабилитрон;

10 - транзистор усилителя постоянного тока (УПТ);

11 - диод;

14 - конденсатор;

15 - транзистор защиты.

Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 4, эмиттером подключенный к входному выводу 5, а коллектором - к выходному выводу 2, УПТ на транзисторе 10, имеющий противоположный тип проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 4. При этом база транзистора 10 соединена с выходом делителя выходного напряжения на резисторах 6 и 7, а эмиттер через стабилитрон 9 - с выходным выводом 2 и через первый резистор 8 - с общим выводом 1. Эмиттер транзистора защиты 15 соединен с эмиттером регулирующего транзистора 4, коллектор - с базой транзистора 10 УПТ, а база транзистора защиты 15 через пусковую RC-цепь, состоящую из последовательно соединенных третьего резистора 13 и конденсатора 14, подключена к общему выводу 1, причем точка соединения третьего резистора 13 и конденсатора 14 через диод 11 подсоединена к входному выводу 5, а эмиттерно-базовый переход шунтирован вторым резистором 12. Кроме того, делитель выходного напряжения из последовательно соединенных резисторов 6 и 7 подключен параллельно выходным выводам 2 и 1.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

При подаче напряжения на вход стабилизатора ток, проходящий через конденсатор 14 и резистор 13, создает условия для открывания транзистора 15. Входное напряжение через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 15 подается на базу транзистора 10 УПТ. Это вызывает открывание транзистора 10, ток коллектора которого открывает регулирующий транзистор 4, и появление на выходе стабилизатора напряжения. При достижении выходным напряжением значения, определяемого делителем напряжения на резисторах 6 и 7, транзисторы 4 и 10 входят в режим стабилизации выходного напряжения, и его рост прекращается. При кратковременном пропадании входного напряжения конденсатор 14 с помощью диода 11 подключается к входным выводам стабилизатора и поддерживает входное напряжение, а при более длительных провалах напряжения разряжается за счет работы самого стабилизатора. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора 14 и готовность стабилизатора к повторному запуску.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор имеет упрощенный процесс включения и превращения его в одноступенчатый и полностью автоматический и не требует дополнительного источника питания, что позволяет использовать его для питания устройств, которые эксплуатируются на периферийных объектах без обслуживающего персонала, т.е. расширяется область применения устройства.

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока (УПТ) с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора, базой - с выходом делителя выходного напряжения, включенного параллельно выходным выводам, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через первый резистор - с общим выводом, пусковую RC-цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, а также транзистор защиты, эмиттер которого соединен с входным выводом, второй резистор и диод, отличающийся тем, что коллектор транзистора защиты подключен к базе транзистора УПТ, а база через последовательную RC-цепь соединена с общим выводом, причем точка соединения резистора и конденсатора RC-цепи через диод соединена с входным выводом, а эмиттерно-базовый переход транзистора защиты шунтирован вторым резистором.