Ключевой стабилизатор напряженияпостоянного toka

Ключевой стабилизатор напряженияпостоянного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,eii22e

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Раслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.08.78 (21) 2655955/24-07 (51) Ч K. з

G 05F 1/56 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (53) УДК 621.316.722.1 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Ю. И. Морозов (71) Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания аппаратуры автоматики и радиоэлектроники.

Известны ключевые стабилизаторы на- 5 пряжения (1), питание которых производится от источника постоянного тока.

Недостатком таких ключевых стабилизаторов напряжения является их повышенная стоимость в результате наличия боль- 10 шого количества элементов.

Известен также ключевой стабилизатор напряжения (2), питание которого осуществляется от источника пульсирующего напряжения. Этот стабилизатор напряже- 15 ния содержит ключевой транзистор, подключенный одним силовым электродом к входной клемме, с другим силовым электродом через включенный в прямом направлении диод — к выходной клемме, кон- 20 денсатор сглаживающего фильтра, подключенный между выходной клеммой и общей шиной, тиристор, стабилитрон.

Недостатком такого стабилизатора является его низкая надежность, так как при коротком замыкании в цепи нагрузки ток, протекающий через ключевой транзистор, возрастает, что может привести к повреждению этого транзистора. Для защиты устройства от повреждения при коротких за- 30 мыканиях в нем предусмотрены плавкие предохранители. Защита подобных устройств и их нагрузок с помощью плавких прсдохранителей снижает их надежность, поскольку не исключает повреждения этих устройств токами короткого замыкания, и увеличивает время на восстановление этих устройств.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

Для этого ключевой стабилизатор напряжения снабжен первым делителем напряжения, подключенным между входной клеммой и общей шиной, вторым делителем напряжения, подключенным первым выводом к точке соединения ключевого транзистора и диода, а другими выводами к первому и второму транзисторам, причем анод тиристора соединен с входной клеммой, а катод через первый резистор — с общей шиной, управляющий электрод тиристора соединен со средней точкой первого делителя напряжения, база ключевого транзистора через второй резистор соединена с коллектооом первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через конденсатор — с катодом тиристора, между базой и эмиттером первого транзистора включен третий резистор, средняя точка второго делителя напряже311224 ния соединена с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через четвертый резистор и стабплитрон — с движком переменного резистора, другие выводы которого подключены между. выходной клеммой и общей шиной, второй вывод второго делителя напряжения соединен с базой первого транзистора, а между входной клеммой и базой ключевого транзистора включен пятый резистор.

На чертеже приведена принципиальная схема ключевого стабилизатора напряжения постоянного тока и формы напряжения в отдельных точках устройства.

Ключевой стабилизатор напряжения состоит из ключевого транзистора 1, эмиттер которого соединен с входной клеммой 2, а коллектор через диод 3 — с выходной клеммой 4, первого 5 и второго 6 делителей напряжения, тиристора 7, анод которого соединен с входной клеммой, а катод через первый резистор 8 — с общей шиной 9, база ключевого транзистора 1 через второй резистор 10 соединена с коллектором первого транзистора 11, эмиттер которого соединен с общей шиной 9, а база через конденсатор 12 — с катодом тиристора 7, между базой и эмиттером транзистора 11 включен третий рез.истор 13, средний вывод делитель 6 соединен с коллектором второго транзистора 14, база которого через четвертый резистор 15, стабилитрон 16 соединены с движком переменного резистора 17, между входной клеммой 4 и общей шиной 9 подключен конденсатор сглаживающего фильтра 18, между базой и эмиттером транзистора 1 включен пятый резистор 19.

Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока работает следующим образом.

На входную клемму 2 поступает несглаженное напряжение с выпрямителя. После начала каждого полупериода включается тиристор 7, с которого через конденсатор

12 подается короткий импульс на базу транзистора 11. Это приводит к резкому включению ключевого 1 и второго 11 транзисторов благодаря цепи положительной обратной связи, выполненной на делителе 6. Транзисторы 1 и 11 с цепью положительной обратной связи образуют триггер.

Резкое отключение триггера происходит при прерывании сигнала положительной обратной связи при открытии транзистора

14 током, который поступает в его базу с движка резистора 17 через стабилитрон

16, Величина напряжения выходной клеммы 4 определяется положением движка резистора 17 и величиной напряжения стабилизации стабилитрона 16. Диод 3 необходим для обеспечения отключения транзистора 1.

При коротком замыкании в цепи нагрузки устройства происходит отключение триггера, поскольку при этом шунтируется цепь базы транзистора 11. Таким образом, транзистор 1 запирается одновременно с появлением короткого замыкания. Транзисторы 1 и 11 триггера, хотя продолжают открываться на короткое время импульсами с выхода тиристора 7, но это не ведет к выходу из строя транзистора 1. Продолжительность и амплитуда этих импульсов малы, поэтому среднее значение мощности, выделяемое в случае короткого замыкания на транзисторе 1, не превышает максимально допустимого значения. При исчезновении короткого замыкания устройство вновь готово к работе.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий ключевой транзистор, подключенный одним силовым электродом к входной клемме, а другим силовым электродом через включенный в прямом направлении диод — к выходной клемме, конденсатор сглаживающего фильтра, подключенный между выходной клеммой и общей шиной, тиристор, стабилитрон, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, снабжен первым делителем напряжения, подключенным между входной клеммой и общей шиной, вторым делителем напряжения, подключенным первым выво ом к . очке соединения ключевого транзистора и диода, а другими выводами к первому и второму транзисторам, причем анод тиристора соединен с входной клеммой, а катод — через первый резистор— с общей шиной, управляющий электрод тиристора соединен со средней точкой первого делителя напряжения, база ключевого транзистора через второй резистор соединена с коллектором первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через конденсатор — с катодом тиристора, между базой и эмиттером первого транзистора включен третий резистор, средняя точка второго делителя напряжения соединена с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через четвертый резистор и стабилитрон — с движком переменного резистора, другие выводы которого подключены между выходной клеммой и общей шиной, второй вывод второго делителя напряжения соединен с базой первого транзистора, а между входной клеммой и базой ключевого транзистора включен пятый резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник по полупроводниковой электронике. Под. ред.,Л. Л. Хантера, М., 811224

Составитель Е. Финогенов

Техред О. Павлова

Редактор Г. Петрова

Коррекз ор О. Силуянова

Заказ 369/9 Изд Мо 200 Тираж 940 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб,, д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

«Машиностроение», 1975, с. 368 — 376, рис. 647.

2. Патент СШЛ Хo 3982179, нл. G 05F

1/56 (323 — 17), 1975.