Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 п1 653606

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

2 (22) Заявлеио 06.07.76 (21) 2379023/24-07 (51) М. Кл. (л 05 F 1/58 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.03.79 Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 28,03.79 (53) УДК 621.316. .722. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

С. Т.,Премов и В. И. Штипьман (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания.

Известен стабилизатор напряжения по5 стоянного тока с защитои от короткого замыкания (1) .

Наличие в известном стабилизаторе фоторезистора не позволяет получить требуемое быстродействие срабатывания защиты и ухудшает зависимость выходного напря- <О жения от изменений температуры.

Существенным недостатком указанного стабилизатора также является отсутствие его автоматического запуска и возврата в исходное состояние.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в одну из питающих шин регулирующий транзистор, база которого соединена с выходом усилителя 2о постоянного тока, выполненного по дифференциальной схеме и одним из входов соединенного с выходом резисторного делителя напряжения, включенного между выходными выводами, а другим входом — со стабилитроном опорного источника, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенном в выходную цепь усилителя постоянного тока, делитель напряжения на резисторе и стабилитроне, включенный между входными выводами, защитный транзистор, ограничительный резистор и цепь возврата из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, шунтирующую переход коллектор-эмиттер регулирующего транзистора (2) .

Однако указанный стабилизатор напряжение имеет ряд недостатков, а именно: повышенную мощность рассеивания из- за наличия датчика токовой перегрузки, включенного последовательно с потребителем; повышенное выходное сопротивление из-за наличия датчика токовой перегрузки, включенного в петле обратной связи стабилизатора; сложность схемного решения устройства защиты, необходимого для получения требуемого быстродействия срабатывания и возврата защиты.

Цель изобретения — уменьшение мощности рассеивания и выходного сопротивле653606 ния стабилизатора, а также упрощение схемы устройства защиты.

В предложенном стабилизаторе постоянного напряжения база защитного транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения защитного блока, эмиттер его через ограничительный резистор — со стабилитроном опорного источника, а его коллектор подключен к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного стабилизатора.

Стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор 1, источник 2 опорного напряжения со стабилитроном 3, который соединен с одним из входов усилителя 4 постоянного тока, другой вход которого подключен к выходу резисторного делителя 5 напряжения, включенного между выходными выводами, к KQTopbl vl подключена нагрузка 6.

2О

Стабилизатор также содержит токостабилизирующий двухполюсник 7 HB транзисторе 8, включенном в выходную цепь усилителя 4 постоянного тока, за щитный транзистор 9, делитель напряжения на резисторе 10 и стабилитроне 11, причем средняя точка делителя подключена к базе защитного транзистора 9, и цепь возврата из последовательно соединенных резистора 1 о и стабилитрона 13. Усилитель 4 постоянного тока содержит выходной транзистор 14 и входной транзистор 15. Кроме того в схему включены: ограничительный резистор 16, резистор 17 токостабилизирующего двухполюсника, стабистор 18 токостабилизиру ощего двухполюсника.

Схема предлагаемого стабилизатора на- 35 пряжения работает следующим образом.

На базу входного транзисто" à 15 усилителя 4 поступает напряжение от стабилитрона 3, на базу выходного транзистора 14 усилителя 4 — часть выходного на4С пряжения стабилизатора.

Сигнал рассогласования, усиленный уси лителем 4, воздействует на проводимость регулирующего транзистора 1 и изменяет ее таким образом, чтобы при вариациях входного напряжения или тока нагрузки выходное напряжение оставалось неизменным. т Л1 !. гэЯ 9 Б кд 9

Ь где U 4 — входное напряжение стабилизатора;

U 9 — напряжение на стабилитроне 13 цепи возврата;

Re, R< — сопротивления соответственно нагрузки 6 и резистора 12 цепи возврата.

Этот ток создает падение напряжения на

55 нагрузке 6, которое запирает защитный транзистор 9, отпирается транзистор. 8 токостабилизирующего двухполюсника 7, и схема возвращается в исходное состояние.

Для увеличения коэффициента усиления усилителя 4 коллекторной нагрузкой его выходного транзистора 14 служит токостабилизирующий двухполюсник 7 на транзисторе 8.

В нормальных условиях защитный транзистор 9 заперт, так как напряжение на стабилитроне 3 больше напряжения стабилитрона 11 и Влияния на работу стабилизатора не оказывает.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора напряжение стабилитрона становится равным нулю, и защитный транзистор 9 отпирается. По цени + 1!9„!вхoд— ное напряжение) переход коллектор †ба входного транзистора 15 усилителя 4, ограничительный резистор 16, переход эмиттерколлектор защитного транзистора 9, резис.тор 17 токостабилизирующего двухпол-осННка 7, — U протекает ток !9 равный где U — напряжение на стабилитроне 11.

U 9. — напряжение эмиттер — база защитного транзистора 9;

U g.á . — напряжение коллектор--база

К, .(9 входного транзистора 15;

R e — величина сопротивления ограничительного резистора 16.

Этот ток, протекая через резистор 17 токостабилизирующего двухполюсника 7, создает падение напряжения, достаточное для запирания транзистора 8 токостабилизирующего двухполюсника, что приводит и к запиранию регулирующего транзистора 1. При этом ток и мощность рассеивания регулирующего транзистора 1 становятся равными нулю.

Условие надежного срабатывания защиты: где К вЂ” величина сопротивления резистора 17 токостабилизирующего двухполюсника 7;

U e — напряжение стабистора 18 токостабилизирующего двухполюсника.

После срабатывания защиты все входное напряжение приложено к переходу эмиттер-коллектор регулирующего транзистора

1, и стабилитрон 13 цепи возврата начинает проводить ток. В момент снятия короткого замыкания по цепи +Up„, нагрузку 6, стабилитрон 13 и резистор 12 цепи возврата, — 1 „протекает ток возврата 18, равный

653606

Условие надежного возврата схемы:

1 -Rg )Ui i.

Экспериментальная проверка подтвердила работоспособность предлагаемого стабилизатора напряжения.

Предлагаемая схема обеспечивает надежное срабатывание защиты при коротких замыканиях на выходе стабилизатора при изменении входного напряжения (U +-10%) и широком интервале изменения температуры окружающей среды (40 — 60 С), а также возврат при снятии перегрузки.

По сравнению с прототипом удалось на

15% уменьшить мощность рассеивания в стабилизаторе, примерно в два раза уменьшить выходное сопротивление стабилизатора и почти в два раза уменьшить количест- 15 во элементов устройства защиты стабилизатора.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство. СССР № 431506, кл. G 0 F 1/58, 1972.

25 2. Штильман В. И. Микроэлектронные стабилизаторы напряжения Киев,<И ехника

1976, с. 98.

Составитель В Крмгвова

Редактор А. Садомов Техред О.Луговая Корректор Q.Мельниченко

Заказ 1289/35 Тираж 1014 Подписное

UH И И П И Государственного ком итет а СССР по делам изобретений и откр ытий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в одну из питающих шин регулирующий транзистор, база которого соединена с выходом усилителя постоянного тока, выполненного по дифференциальной схеме и одним из входов соединенного с выходом резисторного делителя напряжения, включенного между выходными выводами, а другим входом— со стабилитроном опорного источника, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенном в выходную цепь усилителя постоянного тока, делитель напряжения на резисторе и стабилитроне, включенный между входными выводами, защитный транзистор, ограничительный резистор и цепь возврата из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, шунтирующую переход коллектор-эмиттер регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения мощности рассеяния, выходного сопротивления и упрощения схемы стабилизатора, база защитного транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения защитного блока, эмиттер его через ограничительный резистор — со стабилитроном опорного источника, а его коллектор подключен к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника.