Стабилизированный источник питания Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

напряжения и второй транзистор того же типа проводимости, что и первый причем дополнительный реэистивиый делитель напряжения подключен к силовой и общей шинам регулятора данного

канала, а средний вывод его - к баэе второго транзистора блока управления, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, g кол,лектор - с его базой.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных электрических схем радиоаппаратуры, требующих одновременной подачи двух стабилизи- 5 рованнмх напряжений, имеющих общую нагрузку, включенную межДу разноименными шинами обоих стабилизированных

ыходов,; и выполненных, например, на современных операционных усилителях kQ серии.

Известен двухполярный стабилизированный источник питания на базе двух линейных стабилизаторов напряжения последовательного тйГпа с усилительными транзисторами, включенными между базами регулирующих транзисторов и общей шиной, в котором предусмотрено специальное реле времени, которое обеспечивает задержку во аремени и одновременность включения обоих стабилизаторов за счет подачм сигнала включения на оба регулирующих транзистора Cl

Однако указанная схема имеет недостаточную надежность. При неисправности в одном из стабилизаторов типа обрыва в регулирующей группе второй стабилизатор будет работать и на выходе появятся только одно из 30 напряжений, что в ряде случаев недопустимо. Кроме того, и быстродействие при включении стабилизаторов может оказаться неодинаковым, что . также может побести к перезаряду 3S одного из выходных конденсаторов напряжением обратной полярности.

Известен стабилизированный ис точНЙк питания,на базе которого за счет использования элементов-разного 40 типа проводимости легко выполняется двухполярный стабилизированный источ ник питания, имеющий общую шину, в

каждом из каналов которого имее.тсяС регулятор напряжения, к выводам 45

которого подключен первый {эезистийный делитель напряжения, средний вывод которого соединен с управляющим входом блока управления, защитный транзистор, включенный последовательно в силовую шину и базой соединенный с выходом блока управления, второй резистивный делитель напряжения, соединенный с выводами для подключения нагрузки, средний вывод которого подключен к управляющему, входу регулятора напряжения, третий резистив.ный делитель напряжения, подключенный к выходным выводам регулятора напряжения, диод, включенный в проводящем направлении между средним выводом третьего резистивного делителя напряжения и управлящим входом регулятора напряжения, вспомогательный транзистор, коллектор которого подключен к среднему выводу , третьего резистивного делителя напряжения, эмиттер - к общей шине, база - через резистор к выходу транзистора задиты С 2 Д.

Указанный источник питания обеспечивает защиту потребителя от перенапряжений при пробое регулирующей группы, однако, как и предыдущее устройство, не обеспечивает надежную защиту потребителя от изменения полярности одного из выходных напряжений в случае подачи только одного из п такщик напряжений, неодновременной подачи обоих питающих напряжений, пропадания одного из них при отказе одного из регуляторов напряжения обрыва в регулирующей группе.

Цель изобретения - повышение надежности путем исключения неодновременной подачи на выходные разнополярные выводы выходных напряжений. 310 Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник питания, содержащий два разиополярных относительно общей шины канала стабилизации, выполненных на разнотипных по проводимости транзисторах, каждый из которых состоит из регул5 гора напряжения, к выходным выводам которого подключены первый и второй -делители напряжения, исполнительного транзистора защиты, включенного в силовую шину между регулятором и выходным выводом, третьего делителя напряжения; включенного между выходным вь{ водом и общей шиной,блокирующего тран- зистора,-блока управления защитой и разделительного диода, включенного между средним выводом первого делите ля напряжения и управляющим входом регулятора напряжения, который соеди нен со, средним выводом третьего делителя напряжения, при этом блокирующий транзистор подключен между средним выводом первого делителя напряжения и общей шиной, причем эмиттером к общей шине, а базой через токоограничительный резистор - к выходному выводу, питающие выводы блока управления защитой подключены к выходным выводам регулятора напряжения, а управляющий его вход соеди нен со средним выводом второго дели теля напряжения, введены в каждый канал стабилизации согласующий тран зистор с разнотипной проводимостью по отношению к защитному транзисто.ру и резистору связи, при этом коллектор указанного транзистора через резистор связи соединен с базой управляющего транзистора, его база подключена к выходу блока управления защитой и через введенный допол нительный резистор с базой аналогич ного транзистора другого канала, а эмиттер - с эмиттером аналогичного транзистора другого канала. Кроме того, блок управления защитой каждого из каналов питания выполнен на транзисторе, однотипном по проводимости с транзистором защи ты данного канала, причем база указанного транзистора соединена с управляющим входом блока, эмиттер через опорный стабилитрон соединен с выходным выводом регулятора и через токозадающий резистор с общей шиной а коллектор через дополнительный резистор связи - с выходом блока управления защитой. Кроме того, в каждый блок управления может быть введен дополнительный резистивмый делитель напряжения и второй транзистор того же типа проводимости, что и первый, причем дополнительный резистивный делитель напряжения подключен к силовой и об-. щей шинам регулятора данного канала, а средний вывод его - к базе второго транзистора блока управления, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор - с его базой. На фиг.1 представлена функциональная схема стабилизированного источника питания; на фиг.2 и 3 - вариантыj исполнения блока управления. Стабилизированный источник питания содержит два идентичных канала питания на элементах различного типа проводимости , имеющих общую шину. Каждый из каналов содержит регулятор 1 напряжения, резистивные делители 2 и 3 напряжения, причем первый (2) из них крайними выводами подключен к выходным выводам регулятора 1 напряжения, а его средний вывод подключен к управляющему входу блока управления защитой, а второй {3)из .них крайними выводами подключен к выводам для подключения нагрузки, а его средний вывод - к управляющему выводу регулятора 1 напряжения, защитный транзистор 5, включенный поледовательно в силовую шину, резистивный делитель 6 напряжения, подключенный крайними выводами к выходным выводам регулятора 1 напряжения, диод 7, включенный в проводящем направлении между средним выводом указанного резистивного делителя 6 и управляющим входом регулятора 1 напряжения, резистор 8, один вывод коорого подключен к выходу транзистору 5 защиты, а другой - к базе блокирующего транзистора 9, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор к среднему выводу резистивного делителя 6 напряжения, согласующий транзистор 10 типа проводимости, противоположного типу проводимости защитного транзистора 5 и резистор 11 связи, включенный между коллектором согласующего 10 и базой защитного 5 транзисторов, при этом база согласующего транзистора 10 подключена к выходу блока А управления, эмиттеры согласующих транзисторов 10 соедине НЫ, a выходы обоих блоков 4 управления соединены через резистор 12. При этом регулятор 1 напряжения (южет быть выполнен по любой из известных схем стабилизации напряжения компенсационного типа, элементом обратной связи которой является резистивный делитель 3. Это могут быть линейные и ключевые стабилизаторы напряжения последовательного и параллельного типа, стабилизированные преЬбразо.ватели напряжения с обратно связью с выхода и т.д. Блок k управления каждого из кана лов, в случае, если не требуется обе печить защиту потребителя от превыше ния напряжений на выходах-источника, может быть выполнен так, как показано на фиг.2, Он состоит из транзисто ра 1 3, тип проводимости которого сов падает с типой проводимости транзист ра 5 защиты, причем база транзистора 13 соединена с управляющим входом блока управления, эмиттер через опорный стабилитрон k соединен с силовой шиной канала питания и через токозадающий резистор 15 - с общей шиной, а коллектор через резистор 16с выходомблока управления, В случае, если требуется обеспечить и защиту потребителя от превышения напряжения на выходах источника питания в каждый из блоков управления (фиг.З ) введен резистивный делитель 17напряжения и второй транзистор 18того же типа проводимости, что и первый транзистор 13, причем край ние выводы рези СТИВ ного делителя 17 подключены к силовой и общей шинам канала питания, а средний вывод к базе второго транзистора 18 блока .управления, змиттер которого соединен с эмиттером первого транзисто ра 13 а коллектор - с его базой. Стабилизированный источник питания работает следующим образом. Прл подаче напряжений.на оба регу лятора 1j причем независимо от того подаются они одновременно или нет, напряжения на выходах источника питания отсутствуют, так как транзисторы 5 заперты за счет того, что резистивные делители 2 выбраны таким образом,, что блоки управления срабатывают только при значениях напряжений на выходах регуляторов 1 близких к номинальным. Транзисторы 9, благодаря отсутствию напряжений на выходах источника питания, запер и регуляторы 1 напряжения работают как стабилизаторы за счет сигналов обратной связи, поступающих на их управляющие входы со средних выводов резистивных делителей 6, которые выбираются таким образом, чтобы напряжения на выходах регулятора 1 были близки к- номинальным значениям выходных напряжений источника питания. При достижении напряжениями на выходах регуляторов указанных значе НИИ срабатывают блоки- управления, транзисторы 10 отпираются, что приводит к открыванию зашитных транзисторов 5. Напряжения с выходов регуляторов 1 через транзисторы 5 поступают на выходы источника питания. При этом транзисторы 9 отпираются, шунтируя резистивные делители 6, и регуляторы 1 начинают работать по сигналам обратной связи, снимаемым с резистивных делителей3, что обеспечивает поддержание заданных номиналов выходных напряжений. Диоды 7 обеспечивают развязку средних выводов резистивиых делителей 3 и 6, Если одно из входных напряжений не подано, либо п оизошел отказ одного из регуляторов, приводящий к пропаданию напряжения на выходе этого регулятора, по сигналу с соответствуюа1его резистивного делителя 2 блок k управления закроет согласующий 10, а тот в свою очередь - оба защитных транзистора 5, так как оба согласующих транзистора 10 соет динены последовательно, в результате чего оба выходных напряжений источника питания уменьшатся до нуля. Блок 4 управления, возможная реализация которого для этого случая приведена на фиг.2, работает следующим образом. При появлении напряжения на выходе регулятора 1 за счет напряжения на опорном стабилитроне 14, ток через который задается резистором 15, . транзистор 13 закрыт и ток через резистор 16 не протекает. В pe3yjibTaте этого транзистор 10 заперт. По: мере нарастания напряжения на выходе регулятора 1 увеличивается величина отпирающего напряжения, подаваемого на базу транзистора 13 и при достижении на выходе регулятора заданной величины транзистор 13 откроется, создав возможность дляоткрывания транзистора 10. Резистор 1б задает необходимую величину базового тока транзистора 10. Величина резистора 12 выбирается .исходя из максимально -возможной вел чины обратного тока коллекторов O,,L транзисторов 10. В случае, если блок k управления должен обеспечивать и защиту потреби теля от превышения напряжения на выходе источника питания, он может быть реалиаован, например, так,как показано на фиг.З. Его работа при появлении напряжения на выходе регулятора 1 напряжения аналогично схеме фиг.2, так как режим работы транзистора 18 с помощью резисти.в ного делителя 17 задается таким образом, что он при этом заперт и на работу транзистора 13 не влияет, В случае появления на выходе регулятора повышенного напряжения, например, из-за пробоя его регулирующей группы, транзистор 18 открывается и шунтирует переход база-эмиттер транзистора 13 который при этом .закрывается. При этом закрывается и транзистор 10, в результате чего оба выходных напряжения на выходе источника питания снижаются до нуля. При снижении напряжения на выходе регулятора до заданного уровня транзисто 18 закрывается, транзистор 13 открывается и напряжения на выходе истом1кика питания вновь восстанавливаются до номинального значения. Возможны и другие реализации схемного исполнения блока управления, например, на компараторах напряжения. Положительный технико-экономический эффект от использования предла- гаемого устройства заключается в том, что при сохранении всех положительных качеств, свойственных прототипу, оно позволяет, кроме того, существенно повысить надежность обеспечения питания потребителя путем одновременного появления напряжений на обоих выходах источника питания и исключения возможности изменения полярности напряжения на одном из выходов при неодновременной .подаче входных напряжений, что особенно часто имеет место при настройке аппаратуры, а также в случае выхода из строя одного из регуляторов напряжения. Использование предлагаемого устройства особенно эффективно при питании ответственных потребителей, выполненных на своевременных операционных усилителях, не имеющих вывода для подключения общей шины источника питания и создающих источнику питап ния общую нагрузку, включенную межу разноименными шинами обоих стабиизированных выходов.