Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

X)

3)

:о

4 1 Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов ав томатики, средств связи и вычислительной техники. Известен стабилизатор с регулиру мым выходным напряжением и защитой перегрузки и короткого замыкания, состоя цг1Й из регулирующего транзист ра, схемы сравнения, схемы токовой защиты и исполнительного органа l Недостатком такого стабилизатора является низкий коэффициент полезного действия из-за большого падения напряже.ния на датчике тока. Наиболее близким к изобретению по существенным признакам является стабилизатор постоянного напряжения содержащий регулирующий транзистор, схему сравнения, датчик тока, включенный в общую шину, транзистор .защиты, база которого соединена с общей шиной, эмиттер - со средней точкой резистивного делителя защиты, а коллектор - с базой регулирующего транзистора z . Недостатком известного стабилизатора является низкий КПД в номинальном режиме, так как на резисторе-дат чике тока рассеивается значительная мощность. Цель изобретения - повьшение КПД Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входами к выходным выводам, а вьшодом - к управляющему входу регулирующего элемента, и узел защите;, состоящий из резистивного датчика тока, включенного в общую шину, делителя напряжения, подключенного .одним выводом к входному выводу общей точки и к одному из вьшодов датчика тока, транзистора, эмиттер ко- торого подключен к средней точке делителя напряжения, базовая цеп.ь - к другому выводу датчика тока, а коллектор - к управляющему входу регули рующего элемент;а, введены вьгоод для подключения дополнительного источника постоянного напряжения относитель но общей шины, резистор и стабилитрон, при этом, стабилитрон включен между силовым выходным вьшодом и дру гим выводом делителя напряжения, к которому подключен один из вьгоодов 4 резистора, другой вывод которого подключен к выводу для подключения дополнительного источника напряжения. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения. Устройство содержит регулирующий элемент 1, измерительно-усилительный узел 2 обратной связи, резистивный датчик 3 тока, включенный в общую шину, транзистор 4 защиты, делитель напряжения на резисторах 5 и 6, балластный резистор 7, стабилитрон 8 и второй балластный резистор 9. Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. При подаче напряжения питания на выходе стабилизатора появляется выходное напряжение, равное разности напряжения питания и напряжения на силовом регулирующем транзисторе 1, Стабилизация выходного напряжения при изменении напряжения питания осуществляется за счет падения напряжения на регулирующем элементе через узел 2 обратной связи. Защита стабилизатора от перегрузок по току и короткого замыкания обеспечивается ограничением уровня выходного тока с помощью транзистора 4 защиты, который закрывает регулирующий элемент, когда напряжение на переходе эмиттер - б-аза превышает напряжение отпирания транзистора 4. При устранении перегрузок или короткого замыкания транзистор 4 закрывается и действие, защиты прекращается. Напряжение стабилитрона 8 и величины сопротивления резисторов 5 и 6 и датчика 3 тока подбираются так. Чтобы при токе перегрузки, не превьшающем максимально допустимый, транзистор 4 был закрыт. В режиме перегрузки ло току открывается транзистор 4 защиты, а транзистор 1 начинает закрываться и напряжение на выходе стабилизатора .уменьшается. В режиме короткого замыкания выходное напряжение падает до нуля и делитель напряжения на резисторах 5 и 6 питается напряжением стабилитрона 8. Для открьшания транзистора 4 достаточно незначительное падение напряжения на датчике 3. Таким образом, незначительное значение тока КЗ достаточно для поддержания рабочего состояния схемы защиты. Также в случае перегрузки стабилизатора величина тока перегрузки меньше, чем для устройства без дополнительного параметрического стабилизатора . Подбирая соответствующим образом напряжение стабилитрона 8 и резисторов, можно значительно уменьшить зна чение тока КЗ, благодаря чему в стабилизаторах с повышенным выходным напряжением (100-200В) мощность, выделяемая на регулирующем транзисторе во время КЗ, в несколько раз меньше, чем при номинальном режиме. После устранения КЗ схема автоматически возвращается в исходное рабочее состояние. В предлагаемом стабилизаторе повышается КПД, так как в режимах перегрузки -выделяется незначительная мощность.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, измерительно-усилительиь узел обратной связи, подключенный входами к выходным вьшодам, d выходом - к управляющему входу регулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из резистивного датчика тока, включенного в общую шину, делителя напряжения, подключенного одним выводом к входному выводу общей шины и к одному из выводов датчика тока, транзистора, эмиттер которого подключен к средней точке делителя напряжения, базовая цепь - к другому выводу датчика тока, а коллек тор - к управляющему входу регулирующего элемента, отличающийс я тем, что, с целью повьшения КПД, в него введены вывод для подключения дополнительного источника постоянного напряжения относительно общей шины, резистор и стабилитрон, при этом стабилитрон включен между силовым вькодным выводом и другим выводом делителя напряжения, к которому (Л подключен один из выводов резистора, другой вывод которого подключен к выводу ДЛЯ подключения дополнительного источника напряжения.