Стабилизированный источник напряжения постоянного тока

Стабилизированный источник напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П Ce, t"., À "Í:È Е

ИЗОа ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬС7ВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и 647675 (б1) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 20.12.76 (21) 2430115/24-07 (51) М. Кл

О 05 F 1/58 с присоединением заявки №

Гесударстввнный квинтет

СССР нв данам нзабрвтвнкй и аткрытнй (23) Приоритет

Опубликованв15.02.79.Бюллетейь №6 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Дата опубликования описания 19.02.79 (72) Авторы изобретения

А. И; Ищенко и Л. А. Литвйн (71) Заявитель (54) СТАБИИЛЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано для электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известен стабилизированный источ-. ник напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, усилитель постоянного тока и орган для за- : щиты от перегрузок по току 1 ..

Наиболее близким к изобретению тех ническим решением является стабилизи- . рованный источник напряжения постоянного тока, содержащий сглаживающий фильтр, вход которого подключен ко входным выводам, и стабилизатор напряже-, ния постоянного тока, включающий в се бя регулирующий элемент на двух транзисторах одного типа проводимости, один из которых - силовой, включен в одну из силовых шин» а второйв согл&сутощий ° подключен эмиттером к базе силового транзистора, эмиттер которого соединен о оаввм as выхоавых вывоаов N

Недостатком известных устройств является то, что выходное напряжение при срабатывании защитного органа. становится равным нулю, восстановить рабэ тосйособность устройства можно только

5 после устранения причин перенапряжения, т.е. после замены регулирутощего транзистора.

Иель изобретения - повышение надеж-Boers стабилизированного источника на тв пряжения посотоянйого тока, т.е. сохра.нение его работоспособности прн коротком замыкании регулирующего транзистора стабилизатора. . Эта цель достигается тема что в стабилизированном йсточнике напряжения постоянного тока, содержащем сглажттвакипйй фильтр, вход которого подключен к входным. выводам, и стабилизатор напряжения постоянного тока, включающий в себя регулирутщий элемент на двух транзисторах одного типа проводи мости, один из кщ орых, силовой, включен в ода из силовых шин, а второй, 647675 согласующий, подключен эмиттером к ! базе силового транзистора, эмиттер которого соединен с одним из выходных выводов, новым является то, что в него введен дополйительный регулирующий элемент на двух транзисторах, один из которых, силовой, одного типа проводи« .мости с транзисторами регулирующего элемента стабилизатора напряжения постоянного тока, включен между колллектором силового транзистора последнего и выходом сглаживающего фильтра и коллектором соединен с выходом сглаживающего фильтра, а второй, согласующий, противоположного типа проводимости с транзисторами регулирующего элемента стабилизатора напряжения постоянного тока, подключен коллектором к базе упомянутого вновь введенного силового транзистора, эмиттером - к коллектору этого же силового транзистора, базойк коллектору согласующего транзистора стабилизатора напряжения постоянного тока.

Функциональная схема стабилизированного источника напряжения постоянного тока представлена на чертеже.

Стабилизированный источник напряжения постоянного тока содержит сглаживающий фильтр 1, входом подключенный ко входным выводам, стабилизатор

2 напряжения постоянного тока, включающий в себя регулирующий элемент на силовом транзисторе 3 и согласующем транзисторе 4, и дополнительный регулирующий элемент 5 на силовом транзисторе и согласующем транзисторе 6, базой подключенный к коллектору согласующего транзистора 4 стабилизатора 2, Стабилизированный источник напря40 жения постоянного тока работает следующим образом..

При бтсутствии короткого замыкания силового транзистора.3, он находится в активном режиме, стабилизируя вели45 ! чину выходного напряжения < явь,х при колебаниях входного напряжения, Транзистор 5 находится при этом в режиме насыщения так как его базовый ток (5я ) равен кЬ Зк I 6"- э49b= бэ Ь где J

J g4, ток коллектора согласую шего транзистора 4, J>> — ток эмиттера согласующего транзистора 4, - ток базы регулирующего транзистора 3; (3Ь вЂ” коэффициент усиления по току транзистора 6.

При коротком замыкании транзистора 3 увеличение выходного напряжения вызовет через усилитель постоянного тока стабилизатора 2 призакрывание согласующего транзистора 4 и уменьшение его коллекторного тока, являющегося базовым током транзистора 6, коллекторный ток которого управляет работой транзистора 5.

Транзистор 5 перейдет с режима насыщения в активный режим. Падение напряжения на нем увеличится, а выходное напряжение уменьшится. Уменьшение базового тока транзистора 5 произойдет до такой величины, при которой на выходе стабилизатора установится

l! напряжение О ь!„, отличающееся от величины выходного напряжения до короткого замыкания транзистора 3 на личину ВЫХ ° равну!!

ЭЫХ ЗЬ!Х ВЫк

Величину изменения выходного напряжения hЯ вь, определим следующим образом.

Выходное напряжение стабилизатора в общем случае равно

3Ь!Х Н Н где и -ток нагрузки, М -сопротивление нагрузки. . При регулировании выходного напряжения транзистором 3 ток нагрузки

H р авен ! =«J . ъ э„, и) а при коротком замыкани транзистора

3, когда выходное напряжение регулирует транзистор 5, ток нагрузки 3 !

: е !э> !Ок4 ток эмиттер тора соответственно согласующего транзистора 4рри регулировании выходного напряжения т !анзистором 3; и

JK4, - ToK коллектора согла-. сующего транзистора 4 при регулировании выходного напряжения транзистором Gf 5 - коэффициенты усиления по току транзисторов 3 и 5 соответс1 венно.

647675

Для того чтобы выходное напряжение стабилизатора практически не изм ли- лось при коротком замыкании транзистора 3, должно быть выполнено условие

J . 3 (3)

Из (1)((2)э (3) следует ф э "к4 к4 Рь 5 (4)

Отсюда величина тока выходного

p(l транзистора 4 (З К4 ) при регулировании выходного напряжения транзистором 5 будет равна J . (5

4 1ЬЬ

Изменение величины тока коллектора 1 4 выходного транзистора 4 при этом составит ф3

{9)

I6 ("5

sx вых

1С t ЦПт то есть напряжение на выходе стабилизатора при коротком замыкании регулирующего транзистора практически не из20 л:енится.

Данный источник напряжения постоянного тока обеспечивает работоспособность при коротком замыкании регулирующего элемента стабилизатора. На25 дежность устройства повышена, поскольку введенный дополнительно транзистор

5 является резервирующим для регулирующего транзистора 3 в случае его короткого замыкания

Формула изобретения

Стабилизированный источник напряжения постоянного тока, содержащий

З сглаживающий фильтр, вход которого подключен ко входным выводал1, и стабилизатор напряжения постоянного тока, включающий в себя регулирующий элемент на двух транзисторах одного типа

4о проводимости, один из которых, силовой, включен в одну иэ силовых шин, а второй, согласующий, подключен эмиттером ( к базе силового транзистора, эмиттер которого соединен с одним из выходных

4 выводов, отличающийся тем, что, с целью повышения. надежности в работе в него введен дополнительный регулирующий элемент на двух транзисторах, один из которых,, силовой, одного типа проводимости с транзисторами регулирующего элемента стабилизатора напряжение постоянного тока, включен между колллектором силового транзистора последнего и выходом сглаживающего фильтра и.коллектором соединен с выкодом сглаживающе го фильтра,а второй, согласующий,противоположного типа проводимости с транзисторами регулирующего элеI

"4 к4 к4 к4 ф 3

="К4 ® (Р5

Это изменение тока Ь il g4 будет вызвано изменением выходного напряжевых у алых

Величина изменения входного тока

Ь0- „схемы сравнения при этом будет равна .4 ВЫХ " ах- ()

ЭХ где П - коэффициент выходного напряжения на вход узла сравнения стабилизатора, Йвх - входное сопротивление узла сравнения.

Изменение величины коллекторного тока" Ь 31 4 выходного транзистора 4 при этом составит )М - вх ),с." ц1п

A SblX

-р 1 4ЦРТ где М - коэффициент усиления по току узла сравнения стабилизатора, К; ц„- коэффициент усиления по току усилителя постоянного стабилизатора.

Приравнивая величины изменения коллекторного тока согласующего транэистора 4, определяемые выражениями (6) и (8) получим

Jg R.

Поскольку р0/ф, ° p> 4 < то выражение (9) можно записать в следующем виде:

1 )к4 вх ) ВЫХ (101 и K- К.

1С 1 УПт

647675

Составитель Л. М ордвинкина

Редактор А, Садомов Техред Л. Алферова Корректор А власенко

Заказ 310/41 Тираж 1014 . Подписное

ИЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж38, Раушская наб., д. 4/8

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мента стабилизатора напряжения постоянного тока, подключен коллектором к базе упомянутого вновь введенного силового транзистора, эмиттером - g коллектору этого же силового транзистора, базой— к коллектору согласующего транзистора стабилизатора напряжении постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Источники электропитания на полупроводниковых приборак, под ред. йодика С. Д. и др., М., "Сов. радио, 1969, с, 347, рис. УП. 8.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_e 404068, кл. 9 0591/56, 1973.