Высоковольтный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение.относится к электротехнике и монет быть использовано для питания электронной аппаратуры. Известны стабилизированные источники с повышенным значением выходного напряжения, в которых часто используются стабилизаторы непрерыв ного регулирования с последовательным включением регулирующих транзис торов си. В высоковольтных стабилизаторах регулирующий транзистс р находится в сравнительно тяжелых условиях эксплуатации, обусловленных большими значениями напряжения, приложенного к переходу коллектор-эмиттер. Поэто му в большинстве случаев схемные особенности этих стабилизаторов пре (гледуют цель снижения напряжения на регулирующем транзисторе, например,путем последовательного включения двух и более регулирующих алиментов что является неоправданно сложно. Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является высоковольтный стабилизатор по стоянного напряжения, содержащий пр ходной транзистор, узел формировани сигнала ошибки, усилитель, сигнала. ошибки и узел защиты С21. Недостаткам известного устройства является низкая надежность, .обус ловленная несовершенством схемы защиты от перегрузок по току. При дей ствии перегрузки в первичной цепи перегорает плавкий предохранитель, что приводит к дополнительным эксплуатационным .расходам, снижающим надежность. I .Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтном стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий транзистор, узел формирования сигнала ошибки, подключенный одним входным выводом к общей шине, усилитель сигнала ошибки, выполненный на двух последовательно соединенных каскадах, причем вход первого каскада соединен с выходом узла формирования сигнала огиибки, а выход второго подключен к эмиттерному переходу регулирующего транзистора, и уз-ел защиты, последний выполней в виде транзистора с резистором в его коллекторной цепи и дополг нительного источника напряжения, под ключенного одним выводом к указанном резистору и через введенный токо.ограничительный резистор - к эмиттеру регулирующего транзистора, эмиттер транзистора узла защиты подключен к базе регулирующего транзистора, выходному выводу и к другому выводу дополнительного источника напряжения а база указанного транзистора соеди нена с другим входным выводом узла формирования сигнала оишбки, вход второго каскада усилит еля сигнала ошибки через введенный токозадающий резистор соединен с коллектором транзистора узла защиты, а коллекторы транзисторов этого каскада, которые соединены по схеме составного транзистора, подключены к разным выводам токоограничительного .резистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема высоковдльтнрго стабилизатор постоянного напряжения. Стабилизатор содержит регулирунадий транзистор 1, к базе которого подключен выход усилителя 2 сигнгипа ошибки, cocTOJanero из предварительного 3 и конечного 4 каскадов, узел 5 формирования сигнала ошибки, подключенный к- входу узла 6 зеициты, выход которого через токозадающий резистор 7 подключен к усилителю 2 сигнала ошибки, токоограничивающий резистор 8 в цепи эмиттера регулирующего транзистора 1 и резистор 9, обеспечивающей автоматтический запуск устройства при его рключении или после устранения пере1грузки. На чертеже приняты обозначения, где U:jon напряжение на выходе дополнительного источника; Ови - входное напряжение, исаых - выходное напряжение. . Лстройство работает следующим, бразом. С№ дополнительного источника наряжения проходит ток через базомиттерный переход регулирующего ранзистора 1, чем обусловливается рохождение тока в нагрузку от основного входного источника через переод коллектор-база этого транзистора. чевидно, что указанные токи приблизительно равны, и их максимальное значение определяется выражением т UMg-Usa JftJOW где - напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 1; R - сопротивление резистора 8 . Управление током регулирующего транзистора осуществляется шунтированием его база-эмиттерного перехода. Шунтирующим элементом при этом является выходной каскад 4 усилителя сигнала ошибки 2. При наличии на выходе напряжения, соответствукяцего номинальному значению, величина тока, поступающего в узел формирования, сигнала ошибки, достаточна для обеспечения насыщенного состояния транзистора узла 6 защиты. Напряжение на выходе узла заищты

в случае мало и не влияет на работу усилителя 2.

При перегрузке, например, прикоротком замыкании выхода ток через эмиттерный переход транзистора защиты уменьшается или прекращается полностью, что приводит к запиранию этого транзистора и к возрастанию напряжения на выходе узла защиты. При этом насыщаются транзисторы конечного каскада, обеспечивая тем самым запирание регулируквдего транзистора. Поскольку схема включения регулирующего транзистора соответствует схеме с общей базой, то его коллекторные характеристики практически параллельны горизонтальной оси. Позтому во время переходного процесса при замыкании выхода импульс тока в цепи коллектора транзистора 1 незначителен и его амплитуда не превьшает значения, определяемого выражением

Pl

10 Таким образом, реализуется неограниченная по времени защита дёразрушающего действия, существенно повышающая надежность устройства,

) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ) содержаний регулирующий транзистор, узел формирования сигнала ошибки, подключенный одним входным выводом к общей шине, усилитель сигнала.ошибки, выполненный на двух последовательно соединенных каскадах, причем вход первого каскада соединен с выходом узла формирования сигнала ошибки, а выход второго подключен к эмиттерному переходу регулирующего транзистора, и узел защиты, о тличающийс Я тем, что, с целью повышения надежности, узел защиты шлполнен в виде транзистора с резистором в его коллекторной цепи и дополнительного источника напряжения, подключенного одним выводом к указанному резистору и через введенный токоограничительный резистор - к эмиттеру регулирующего транзистора, эмиттер транзистора узла защиты подключен к базе регулирующего транзистора, выходному выводу и к другому выводу дополниTejy Horo источника папряжения, а база указанного транзистора соединена с другим входным выводом узла форм1{рования сигнала ошибки, вход второго каскада усилителя сигнала (Л ошибки через введенный токозад ощий резистор соединен с коллект6ром1; с транзистора узла защиты, а коллекторы транзисторов этого каскада, которые соединены по схеме составного транзистора, подключены к разным выводам токоограничительного резистора;. Sb эо ;о

.

f.Ивх

6

идоп

к

U1

Ивых

О