Непрерывный стабилизатор напряжения постоянного тока

Непрерывный стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

650064

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

eGl93 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.75 (21) 2141376/24-07 (51) М. K;I.

G 05Е 1 58 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

1О Н. Шуваев (71) Заявитель (54) НЕЛРЕРЫВНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при проектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий источник переменного напряжения, резистивный делитель цепи обратной связи, регулирующий транзистор, переключатель, дифференциальный усилитель и эмиттерный повторитель (1).

Известен также непрерывный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий на проходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину стабилизатора, датчик тока нагрузки, включенный между регулирующим элемснтом и выходным выводом стабилизатора, источник опорного напряжения на кремниевом стабилитроне, подключенный, с одной стороны, через ограничительный резистор, а, с другой стороны, через вспомогательный стабилитрон к выводам для подключения дополнительного источника питания, причем средняя точка стабилитронов соединена с выходным выводом, делитель выходного напряжения, включеннь|й между обгцей шиной и точкой соединения источника опорного напряжения и ограничительного резистора, дифференциальный усилитель постоянного тока, эмиттеры транзисторов которого через резистор соединены

5 с общей точкой вспомогательного стабилитрона и вывода для подключения дополнительного источника питания, базы подключены между выходной шиной и средним выводом делителя выходного напря10 жения, коллекторы через резисторы соединены с общей точкой источника опорного напряжения и ограничительного резистора, причем коллектор одного из транзисторов дифференциального усилителя соедп15 нен с базой согласующего транзистора, первый делитель напряжения защиты, включенный между базой проходного транзистора и точкой соединения вспомогательного стабилитрона и вывода для подклю20 чения дополнительного источника питания, второй делитель напряжения защиты, включенный между точкой соединения огранпчительного резистора и вывода для подключения дополнительного источника

25 питания и эмиттера проходного транзистора, два транзистора защиты противоположного типа проводимости (2).

Однако известные устройства защиты, в которых обеспечивается полное запирад0 ние регулирующего транзистора при сра3

650064 бBTb! Ванин, !!меют низкуlo по2ч!ехоустой iивость от различных всплесков питающего напряжения (дают ложные срабатывания), ток ср абатывания защиты известных устройств зависит от величины на!!ряжске!!ия питающей сети. Кроме того, известные устройства защиты непригодны для стабилизаторов, в которых требуется регулпровка выходного напряжения в широких пределах.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты от перегрузок и «оротких замыканий в нагрузке, а также обеспечение помехоустойчивости стабилизатора при кратковременных импульсах тока нагрузки.

Для этого в непрерывном стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем на проходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину стабилизатора, датчик тока нагрузки, включенный между регулирующим элементом и выходным выводом стабилизатора, источник опорного напряжения на кремниевом стабилитроне, подключенный, с одной стороны, через ограничительный резистор, а, с другой стороны, через вспомогательный стабилитрон к выводам для подключения дополнительного источника питания, причем средняя точка стабилитронов соединена с выходным выводом, делитель выходного напряжения, включенный между общей шиной и точкой соединения источника опорного напряжения и ограничительного резистора, дифференциальный усилитель постоянного тока, эмиттеры транзисторов которого через резистор соединены с общей точкой вспомогательного стабилитрона и вывода для подключения дополнитсльного источника питания, базы подключены между выходной шиной н средним выводом делителя выходного напряжения, коллекторы через резисторы соединены с общей точкой опорного напряжения и ограничительного резистора, причем коллектор одного из транзисторов дифференциального усилителя соединен с базой согласующего транзистора регулирующего элемента, первый делитель напряжения защиты, включенный между базой проходного транзистора регулирующего элемента и точкой соединения вспомогательного стабилитрона и вывода для подключения дополнительного источника питания, второй делитель напряжения защиты, включенный между точкой соединения ограничительного резистора и вывода для подключения дополнительного источника питания и эмиттера проходного транзистора, два транзистора защиты противоположного типа проводимости, новым является то, что коллекторно — эмиттерный переход псрвого транзистора защиты шунтирует указанный источник опорного напря5

З0 а

O t3

65 жения, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора защиты и средней точкой первого делителя напряжения защиты, база второго транзистора загциты соединена с коллектором первого транзистора защиты, эмиттер второго транзистора защиты соединен со средней точкой второго делителя напряжения защиты, кроме того, мсжду базами транзисторов защиты включен конденсатор.

На чертеже изображен предлагаемый стабилизатор.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1 на проходном 2 и согласующем

3 транзисторах, включенный в выходную шину стабилизатора, датчик 4 тока нагрузки, включенный между. регулирующим элементом 1 и выходным выводом, источник опорного напряжения на кремниевом ста билитроне 5, подключенный через резистор

6, с одной стороны, и через вспомогательный стабилитрон 7, с другой стороны, к выводам для подключения дополнительного источника питания с напряжением У,п, делитель выходного напряжения 8, дифференциальный усилитель постоянного тока на транзисторах 9> 10, эмиттеры которых через резистор 11 соединены с общей точкой вспомогательного стабилитрона 7 и вывода для подключения дополнительного источника питания, коллекторы через резисторы 12, 13 соединены с общей точкой источника опорного напряжения 5 и ограничительного резистора 6, первый делитель напряжения защиты на резисторах 14, 15, включенный между базой проходного транзистора 2 и точкой соединения вспомогательного стабилитрона 7 и вывода для подключения дополнительного источника питания, второй делитель напряжения защиты на резисторах 16, 17, включенный между точкой соединения ограничительного резистора 6 и вывода для подключения дополнительного источника питания и эмиттера проходного транзистора 2, транзисторы защиты 18, 19, между базами которых включсн ко!!денсатор 20.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

При нормальном режиме работы стабилизатора напряжение, прикладываемое к переходу база — эмиттер транзистора 19, выбирается такой величины, чтобы он был заперт. Резисторы 16 и 17 выбраны таким образом, чтобы потенциал эмиттера транзистора 18 был ниже, чем потенциал его базы, определяемый стабилитроном 5. При этом к переходу эмиттер — база транзистора 18 прикладывается напряжение обратной полярности, и транзистор 18 надежно заперт.

Прн перегрузке по току или коротком замыкании напряжение на датчике тока 4 увеличивается, транзистор 19 начинает открываться, потенциал коллектора транзнG50064 стора 19 и базы транзистора 18 понижается, транзистор 18 открывается.

Схема «опрокидывается». Ооа транзистора 18 и 19 при этом оказываются во включенном состоянии. Открытый транзистор 19 шунтирует стабилитрон 5 и переход эмиттер — база регулирующего элемента 1 с последовательно соединенным с ним коллскторным резистором транзистора 9. Регулирующий элемент 1 полностью запирается и II3IlpH?KcIIHB на нагрузк ста!ювптся равным нулю. Для возврата защиты в исходное состояние после устранения нсисправности необходимо на короткое время выключить, а затем включить стабилизатор.

Формула изобретения

Непрерывный стаоилизатор напря?кения постоянного тока, содержащий на проходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в выходную шину стабилизатора, датчик тока нагрузки, включенньш.;!ежду регулирующим элементом и выходным выводом стабилизатора, источник опорного напряжения на кремниевом стабплитроне, подключенный, с одной стороны, через ограничительный резистор, а, с другой стороны, через вспомогательный стабилитрон к выводам для подключения;Jîïoëíè Тс.7Bíoã0 источника питания, причем средняя точка стабилитро loB соединена с выходным выводом, делитель выходного напряжения, включенный между общей шиной и точкой соединения источника опорного напряжения и ограничительного резистора, дифференциальный усилитель постоянного тока, эмлттеры транзисторов которого через резистор соединены с общей точкой вспомогательного стабилитрона и вывода для подключения допо.чнительного источника питания, базы подключены межчу Bûêoäíîé шиной и средним выводом делителя выходно Г 0 и а и 1? я ж е н и я, кол л с и т 0 1? ы ч е р е 3 р е3 11сторы соединены с общей точкой источника опорного напряжения и ограничительного

5 резистора, причем коллектор одного пз транзисторов дифферснцпа;!ьного успл!и сля соединен с базой согласующего транзистора, первый делитель 1!311ря?кен1,Я защиBI 7Io IPHный мсжд б 30!l п1?охо ч!10! 0 транзистора и точкой соедин"B ÿ вс1ioмогательноГО с7 3011.7 нтРОп а Il В!>,ВО;13:I:7ß пО,IКЛЮЧСНИ>! ДОПОЛНИТ .1Ы1ОГО ИСТО !НИК3 11П13ния, второй делитель напряжения защиты, включенный между точкой соединения ограничительного резиcTOp3 и выво7= для

ПОДКЛIОЧСН!.и !О! ОЛПИТС,11ИIО, 0 liСTOBII 1К3 Питания и эмпттера проходного транзистора, два транзпс-,ора ";3 циты протпвополож;!ого

TlI I3 IlPOBOQIIX:0CTll, 0 T:7 H Ч 3 10 Щ ll и C u тем, что, с це.чью повышения эффективности защиты QT пе1?СГp зок ll vOpoTIIII. I зах!ы!

<3 II!lй в наг1?1 зкс, ко.",лсктОрно — э !Пттсрпый переход первого транзистора защиты шунтирует указанный источник опорного напряжения, !Озл 7cêòîð второго транзистора соединен с базой первого Транзистора защиты и средне!! тОчкОЙ псрвОГО дслптс:!я напряжения защиты, база второго транзистора защиты соединена с коллектором первого L транзистора защигы, эмиттер второго тран3BñTîðà защиты соединен o средней точкoii второго делителя напряжения защиты.

2. Непрерывный стабилизатор по п. 1, отличающийся т м, что, с целью обеспечения помехоуcToi!: èâîñòè стабилизатора при кратковременных импульсах тока наГрх 3!,и, между Оазами Tp31131icTopoB защиты включен конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 825668. кл. G 05F 1!56, 1969.

2. Патент ФРГ, ¹ 513287, кл. 21С 68/50.

650064

Составитель С. Горбачева

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Ю. Челюканов

Заказ 2714/14 Изд. ЛЪ 165 Тираж 1014 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2