Ключевой стабилизатор напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин, и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной ап- паратуры.

Цель изобретения - повышение надежности схемы путем уменьшения броска тока потребления при включении, обеспечение автоматического возвра- та стабилизатора в рабочий режим при устранении перегрузки или короткого замыкания и устранение бросков тока потребления при длительном коротком замыкании,

На чертеже представлена функциональная схема ключевого стабилизатора напряжения.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, коммутирующий диод 2, накопительный дроссель 3, источник 4 опорного напряжения, блок 5 управления, состоящий из мультивибратора |6, дифференциального усилителя на двух транзисторах 7 и 8, составной эмиттерный резистор 9, 10, конденсатор 11, предназначенньш для защиты от бросков тока при включении, делитель 12 выходного напряжения, блок

13защиты, вьшолненный на двух тран- зисторах 14 и 15, диоде 16,стабилитроне 17, резисторе 18 и конденсаторе 19.

Эмиттеры транзисторов 7 и 8 соединены с эмиттерным сопротивлением,сое тоящим из двух последовательно соединенных резисторов 10 и 9. Общая точк этих резисторов соединена с одним из выводов конденсатора 11 и коллекторо транзистора 14. Эмиттер транзистора

14соединен с другим выводом конденсатора 11 и с эмиттерами транзисторов мультивибратора.

База транзистора 14 соединена с коллектором транзистора 15, эмиттер которого соединен со средней точкой делителя 12 напряжения, а база - с общей точкой резистора 18, стабилитрона 17 и конденсатора 19. Вторые вывЬды стабилитрона 17 и конденсато- ра 19 соединены с общей щиной стабилизатора. Диод 16 включен между выходом регулирующего элемента 1 и резистором 18.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении питания напряжение на конденсаторах 11 и 19 равно нулю.

5

5

0

5

0

5

Конденсатор 11 начинает заряжаться через резистор 9. В этот момент транзисторы 14 и 15 закрыты и на работу устройства не влияют.

При заряде конденсатора 11 на эмиттерах транзисторов дифференциального усилителя появляется напряжение,уменьшающееся в течение времени заряда этого конденсатора. Наличие этого напряжения приводит к работе мультивибратора от низкой частоты до частоты нормального рабочего режима мультивибратора.

Это изменение частоты устраняет броски тока потребления стабилизатора в момент включения схемы.

При возникновении перегрузки или короткого замыкания на выходе стабилизатора выходное напряжение уменьшается. Уменьшается и напряжение, поступающее с делителя 12 выходного напряжения на эмиттер транзистора 15.

При этом опорное напряжение со стабилитрона 17 превышает напр яжение на эмиттере транзистора 15, он открывается и открывается транзистор 14, при этом напряжение через его эмиттер - коллекторный переход поступает на общую точку резисторов 10 и 9, что приводит к срыву колебаний мультивибратора 6. Одновременно транзистор 14 разряжает конденсатор 11, тем самым подготавливая схему к следующему пуску. Конденсатор 19 разряжается через база - эмиттерный переход транзистора -13 и делитель 12 на общую шину. По мере его разряда транзисторы 15 и 14 закрываются, что дает возможность мультивибратору начать свою работу.

Схема включается, но плавно, так как этому цпособствует конденсатор 11. Если короткое замыкание на выходе схемы устранено, то ключевой стабилизатор напряжения восстанавливает свою работу. Если короткое замыкание не устранено, то транзистор 15 опять закрывается и процесс начинается снова.

Частота пробных запусков схемы зависит от времени разряда конденсатора 19. В данном случае транзистор 14 выполняет функцию исполнительного устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий и подготовки конденсатора 11 к плавному включению стабилизатора.

3

Таким образом, дополнительЕю введенный блок защиты обеспечивает защиту от перегрузок и короткого замыкания, самовозврат предлагаемого стабилизатора в рабочий режим при устранении перегрузки или короткого замыкания и устранение бросков тока на выходе при длительном коротком замыкании и тем самым высокую эксплуатационную надежность схемы.

Формула изобретения Ключевой стабилизатор напряжения содержащий регулирующий элемент, соединенный выходом с первым выводом накопительного дросселя и катодом коммутирующего диода, источник опорного напряжения, включенный между входом регулирующего элемента и общей шиной, блок управления, включающий в себя мультивибратор и диффе- ренциальньй усилитель на двух транзисторах и подключенный к выходу источника опорного напряжения, делитель выходного напряжения, подключенный к второму выводу накопительного дросселя, общей шине и блоку управления, пусковой конденсатор, включенный между эмиттерами транзисторов мультивибратора и составным эмиттерным резистором дифференциСоставитель И.Соловьэв Редактор 0.Головач Техред Н.Глущенко Корректор М.Пожо

Заказ 7807/46 Тираж 885Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fO

15

88664 4

алького усилителя, отличаю- щ и и с я тем, что, с цепью повышения надежности путем обеспечения автоматического возврата стабилизатора в рабочий режим при устранении перегрузки или короткого замыкания, а также устранения бросков тока при длительном коротком замыкании, в него введен блок защиты, выполненный на двух транзисторах противоположного типа проводимости, диоде, стаби- литррне и резисторе, при этом эмиттер первого транзистора соединен с эмиттерами транзисторов мультивибратора одним из выводов пускового конденсатора, коллектор его соединен с другим выводом пускового конденсатора и общей точкой эмиттерного резистора дифференциального усилителя, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора, база подключена к точке соединения первого вывода резистора и катода стабилитрона, соединенного анодом с общей шиной и шунтированного конденсатором, а эмиттер второго транзистора подключен к среднему выводу делителя выходного напряжения, при этом второй вывод резистора подключен к катоду 30 диода, анод которого соединен с выходом регулирующего элемента.

20

25

Изобретение относится к вторичным источникам питания и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности схемы путем уменьшения броска тока потребления при включении, обеспечение автоматического возврата стабилизатора в рабрчий режим после устранения при длительном к.з. При возникновении перегрузки или к.з. выходное напряжение уменьшается. Транзистор 5 открывается и открывает транзистор 14, напряжение его эмиттер-коллекторного перехода поступает на общую точку резисторов 10 и 9, что приводит к срыву колебаний мультивибратора 6. По мере разряда конденсаторов 11, 19 транзисторы 14, 15 закрываются, и мультивибратор 6 начинает свою работу. Если к.з. устранено, стабилизатор плавно восстанавливает свою работу, этому способствует конденсатор 11. Если к.з. не устранено, то транзистор 15 опять закрывается, и процесс повторяется. 1 ил. (Л