Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоэлектронной аппаратуры с кратковременным провалом питаюа1его напряжения.

Цель изобретения - уменьшение габаритов и повышение надежности устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит основной 1 и дополнительный 2 регулируюшие транзисторы. Транзистор 1 включен между входной 3 и выходной 4 шинами. Шина 3 служит для подключения первичного источника основного канала питания, а в качестве резервного источника использован накопительный конденсатор 5, включенный между обшей шиной 6 и эмиттером транзистора 2. К выходу стабилизатора своим входом подключен усилитель 7 обратной связи, выход которого через согласующий узел 8 соединен с базами транзисторов 1 и 2. Согласующий узел может быть выполнен, например, в виде схемы, у которой коэффициент передачи входного напряжения по отношению к базе транзистора 1 больше, чем по отношению к базе транзистора 2. На входе стабилизатора установлен сглаживающий (развязывающий) конденсатор 9, а на выходе - конвертор 10. Зарядный транзистор 11 включен через резистор 12 между одним из выходо в конвертора и конденсатором 5. Резистор 13 обеспечивает прямое смещение транзистора 11 при заряде конденсатора 5. Базовые и эмит- терные выводы транзисторов 2 и 11 объединены, причем коллектор транзистора 2 соединен с входной шиной 3, а параллельно его переходу коллектор-эмиттер включен обратно смешенный защитный диод 14. Нагрузки, гальванически не связанные с входом стабилизатора, могут быть подключены к клеммам 15 конвертора.

Стабилизатор работает следующи.м образом.

При включении стабилизатора напряжение на щинах 3 и 4 устанавливается сравнительно быстро, причем вы.ходное напряжение на шине 4 стабилизировано. Одновременно с зарядом конденсатора 9 до этого же напряжения заряжается накопительный конденсатор 5 по цепи: клемма 3 - диод 14 - конденсатор 5 - общий вывод 6. Этим обеспечивается уменьшение времени готовности резервного канала, причем кратковременные перегрузки транзисторов 1 и 2 отсутствуют, так как ток заряда конденсатора 5 не протекает через эти транзисторы. Кроме того, транзистор 2 защищен от подачи напряжения инверсной полярности при помощи диода 14.

После выхода стабилизатора на режим стабилизации запускается конвертор 10, а конденсатор 5 через открытый тргнзисI

I309008

тор 11 и зарядный резистор 12 дозаряжает- ся до расчетного значения напряжения. При этом транзистор 2 закрыт, так как напряжение на выходе узла 8 недостаточно для его включения.

Стабилизатор в режиме кратковременного резервирования работает следуюп1им образом. При пропадении или спаде входного напряжения конденсатор 9 через транзистор 1 начинает разряжаться, выхо.тное па- пряжение уменьшается, а напряжение на выходе усилителя и узла 8 увеличивается, что приводит к насыш,ению транзистора 1 и переводу транзистора 2 в активный режим работы, что и обеспечивает восстановление

выходного напряжения на заданном уровне. При этом нагрузка питается за счет энергии конденсатора 5. Одновременно появляется запирающее смещение на базе транзистора 11, который закрывается, и цепь тока через зарядный резистор 12 прерывается на

все время работы резервного канала. Этим исключаются дополнительные потери в резисторе 12 во время работы резервного канала, что позволяет уменьшить габариты конденсатора 5, а также время последующего восстановления исходного уровня напряжения на этом ко.нденсаторе за счет уменьшения сопротивления резистора 12. При восстановлении входного напряжения стабилизация снова осуществляется при помощи транзистора 1. Транзистор 2 закрывается, а транзистор 11 открывается.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет уменьщить габариты накопительног о конденсатора за счет снижения потерь в зарядном резисторе, уменьшить время готовносги резервного канала

за счет ускоренного заряда накопительного конденсатора через вновь введенный диод и за счет возможности уменьшения сопротивления зарядного резистора, повысить надежность работы устройства, так как зарядные токи не протекают через транзисторы 1 и 2, что обеспечивается подключением коллектора транзистора 2 к входной, клемме 3 и введением диода 14, повысить устойчивость работы резервного канала транзистора 2 за счет подключения к его выходу и.мею1цегося

в устройстве конденсатора 9 большой емкости.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий основной и дополнительный регулирующие транзисторы одного типа проводимости, усилитель обратной связи, согласующий узел, накопительный конденсатор, причем основной регулирующий транзистор подключен эмиттером к входной шине, коллектором - к выходной шине, а базой - к первому выходу согласуюшего узла, вход которого соединен с выходом усилителя обратной связи, входами подключенного к выходной и общей шинам, дополнительный регулирующий транзистор подключен базой к второму выходу согласующего узла, а эмиттером через накопительный конденсатор - к общей щине, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности, в него дополнительно введены конвертор, зарядный транзистор с проводимостью, противоположной проводимости регулирующих транзисторов, защитный ди

од причем вход конвертора подключен между выходной и общей щинами, а выход через резисторы ограничения и смещения соединен соответственно с коллектором и базой зарядного транзистора, база и эмиттер которого соединены соответственно с базой и эмиттером дополнительного регулирующего транзистора, коллектор которого соединен с входной шиной, а коллекторно-эмит- терная цепь которого зашунтирована обратно включенным защитным диодом.

Изобретение относится к вторичнь м источникам питания радиоанпаратуры. Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения. Габариты устройства снижаются за счет снижения габаритов накопительного конденсатора 5 путем снижения потерь в зарядном резисторе 12. Надежность повышается за счет уменьшения времени готовности резервного канала (транзистор 2) путем ускоренного заряда накопительного конденсатора 5 через диод 14, а также за счет возможности уменьшения сопротивления зарядного резистора 12. При этом зарядные токи не протекают через транзисторы 1 и 2, что обеспечивается подключением коллектора транзистора 2 к вы- .ходной клемме 3 и введением диода 14. Это также повышает надежность работы устройства. 1 ил. 12 (Л со о о ОО