Релейный стабилизатор напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/56 

+ 00+

вым

4i

со ьо

4: 00 4

Изобретеюле относится к электро- гехнике и может -быть использовано Дзш создания устройств и систем вто-- ричного электропитания.

Цель изобретения - повышение надежности релейного стабилизатора нап- pfmemiH,

На чертеже приведена принципиальная электричаская схема релейного стабилизатора напряжения, : Ста,б1- лизатор содержит входной ем- 1КОСТНОЙ фильтр 15 регулируюидай орган р. на составизЕх транзисторах 3--5j из р оторых первьш основной п -- р - п- .транзистор 3 подключен коллектором |к выводу входного емкостного фильтра |15 и эмиттерDH - к выводу ускоряющей цепочки б, катоду коммь тирующего дио - а 7 и входу LG-фштьтра 8, Выходы

йоследнего подключены к плю- Ьовой и мн;/coвoй клеммам и к входам управляющего органа 9, выход которо-- |i O подюисгчан к другому выкоду уско- |ря1ощбй цепочки б, вьшолнекной из посредовательно соединенн1:,1х ре.%истора и рконденсатораэ и к базе коммутирующе- |го р - п - р-транзистора Ю, При этом последний подключен KOjmexTOpoM, сое- |диненным с базой третьего р - п - р- |транэистора 5 регулирующего органа 2 :через ограничительный резистор 11 к 1мннусовой шине питания. Эьиттер ком- Мутирующего транзистора 10j соединен- ;ный с эмиттером третьего р - п - р 5 и коллектором второго п - р - п 4 сое- тавнык транзисторов регулирующего органа 2s подключен к входной гшюсовой гшемме, к коллектору дополнительного

п - р - п-транзистора 12,, соединенно эмиттером с выводом входного емкостного фильтра 1 и коллектором п€;р вого п - р - п-транзистора 3 регули- руюи(его органа 2, и к выводу второго ограничительного резистора 13„ Друго вывод после;;;него 5 соединенный с ба-- ЗОЙ дополнительного п - р - п-тран- зистора 12, под1шючен через конденсатор 14 к входной минусовой клемме н через третий ограничительшэш резистор 15 к катоду дополнительного диода 16, анод которого подключен к базе ко ммутир ующе го т р ан з и с т ор а 10,

Стабилизатор с момента динамического нарастания напрякершя питания работает следующим образом.

При дина1 шческом В1спючении дополнительный п - р п-транзистор 12, составные транзисторы 3-5 регулирую

0

5

Q

0

0

з

0

5

пцего органа 2 закрытыэ коммутирующий р - п - р транзистор 10 открыт. До- полши вльный п - р - п-транзистор 12 закрыт напряжением на резисторе 13, которое создается зарядным током через конденсатор 14 Этим же напряжением,, равным при включении напряжению питания, через резистор 5 и через дополнительный диод 16 открыт коммутируюпщй р п - р-транзистор 10 При открытом ком1 Гутируюш,ем р - а -- р транзисторе 10 составные транзисторы 3-5 регуочирующего органа 2 закрыты. По мере заряда конденсатора 14 напрялсеше на резисторе 13 уменьшается р приближаясь к нулево гу значению. По экспонендиальноьгу закону апериодического характера с постоянной времени; заданной величинами резистора 13 и конденсатора 14, отпирается дополнительный п. - р - п-транзистор 123 заряжаются конденсаторы входног о емкостного фильтра. 1 запирается коммутир:/ю1дий р - п - р-транзистор 10, от1Т1-;рается через ограни- -штельный резистор 11 третий 5, затем второй 4 и первый 3 составнь е транзисторы регулирующего органа 2,

При открыть5х транзисторах регули руюгдего органа 2 коммутирующий диод 7 закрыт и через ЪС фильтр 8 протекает ток5 не превышающий потребляемый ток в установившемся резкиме При достижешш на выходах LC-фильтра 8 заданного управляющим органом 9 уровня увеличивается ток с выхода управляющего органа 9; что приводит к отпиранию ко1-1мутирующего р - п - Р транзистора 10 и запиранию транзисторов регулирующего органа 9s что приводит к. отпиранию коммутирующего р - п р-транзистора 10 и запиранию транзисторов регулирующего органа 2. Напряжение на дросселе LC-фильтра инвертируется, коммутирующий диод 7 открывается и энергия; запасенная в LC-фильтре 8,j ре ;уперируется в нагрузку стабилизатора,. При этом резис- тивно-емкостная цепочка б через от- крытьш коммутирующий диод 7 и через база-эмнттерный переход коммутирующего р - п -- р-транзистора 10 подключается к входным клеммам питания. Конденсатор цепочки 6 начинает заряжаться, поддерживая насыщенное.состояние коммутирующего р - п - р-транзистора, Запирание коммутирующего транзистора 10 Фиксируется уменьшением управлягощего тока с выхода управляющего органа 9, которое происходит по мере расхода энергии в LC-фильтре 8 и уменьшения выходного напряжения, воздействующего на входы управляющего орга- на 9.

При включении регулирующего органа 2 открывается дополнительный диод 16 и напряжение конденсатора ускоряющей цепочки 6, являющееся запирающим и обратным для база-эмиттерного перехода коммутирующего р - п - р-тран- зистора 0, ограничено прямым напря- жением диода 16 и открытым база-кол- ,лекторным переходом дополнительного п - р - п-транзистора 12. В результате осуществляется защита база-эмиттерного перехода ком гутирующего р - п - р-транзистора 10 от превышения обратного напряжения более 2-3-В. Далее процессы в стабилизаторе повторяются с частотой, заданной ускоряющей резистивно-емкостной цепочкой 6. В установившемся режиме работы между коллектором и эмиттером открытого дополнительного п - р - п-транзистора 12 устанавливается напряжение порядка 1-2 В, которое при отпирании сое- тавных резисторов регулирующего органа 2 прикладывается через коллектор - эмиттер транзистора 4 к база-коллекторному переходу основного транзистора 3. В результате последний переходит в более глубокое насыщение, коллекторное напряжение и потери мощности в нем уменьшаются.

Формула изобретения

Релейный стабилизатор напряжения, содержащий входной емкостной фильтр, .регулирующий орган на составном транзисторе, коммутирующий диод, LC- фильтр, управляющий орган, ускоряющую цепочку и коммутирующий р - п - р-транзистор, подключенный базой к выходу управляющего органа и через ускоряющую цепочку к катоду коммути- рующего диода, соединенному с входом LC-фильтра и первым силовым выводом регулирующего органа на составном транзисторе, выходы LC-фильтра подключены к входам управляющего органа и к выходным клеммам, выходная минусовая клемма соединена с входной минусовой клеммой и подключена к аноду

0

jg п 25 Q

35

40

g Q

комм тирующего диода, к одному выводу- входного емкостного фильтра и через первый ограгтачительный резистор к коллектору ком гутнрующего транзистора, причем второй силовой вывод регулирующего органа соединен с другим выводом входного емкостного фильтра, второй ограничительный резистор и конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности, в него введены дополнительные третий ограничительный-резистор, диод -и транзистор п - р - п-типа, при этом ускоряющая цепочка выполнена на последовательно соедине.н1а1х резисторе I конденсаторе 5 а peryjiiipy;ou ; . орган снабжен вcлo roгaтeльнь м входом И выполнен на пepвo и втором и - р - п- и третьем р - п - р-транзисторах, причем силовые выводы первого п - р - п-транзистора подключены к силовым выводам регулирующего органа, эмиттер второго п р - п-транзистора подсоединен к базе первого п - р - п транзнстора, база второго п - р - п-транзистора соединена с коллектором р - п - р-транзистора, база которого подсоединена к входному выводу регулирующего органа, объедннен а е коллектор второго п - р - п-транзнстора и эм1-1ттер р - п - р-транзистора подсоединены к вспомогательному входу регулирующего органа, который подключен к входной плюсовой клемме, входной вывод регулирующего органа подсоединен к коллектору ком г/тирующего р - п - р-транзистора, входная плюсовая клемма непосредственно подключена к эмиттеру комм тиру Ш1;его р п - р-транзистора, через последовательно соединенные второй ограничительньй резистор и конденсатор подключена к входной минусовой клемме, а через дополнительный транзистор п - р п-типа подсоединена к другому выводу входного емкостного фильтра, база дополнительного транзистора п - р - п- типа подключена к общей точке последовательно соединенных второго ограничительного резистора и конденсатора и через последовательно включенные дополнительные третий ограничительный резистор и диод подсоединена к базе коммутирующего р - п - р-транзистора, причем дополнительный диод подсоединен к базе коммутирующего р - п - р-транзистора анодом.

Изобретение относится к источникам вторичного электропитания радио электронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности. При включении напряжения питания конденсатор 14 разряжен и транзистор 12 закрыт. Ток заряда конденсатора 14, протекая через резистор 15 и диод 16, насьщает транзистор 10, и регулирую- ций орган 2 закрыт с По мере заряда конденсатора 14 увеличивается ток транзистора 12, и конденсатор входного фильтра 1 плавно заряжается. После заряда конденсатора 4 запирается транзистор 10 и регулирующий орган 2 подключает фильтр 8 к конденсатору. После увеличения выходного напряжет 1шя до заданного уровня блок управле-3 НИН 9 включает транзистор 10, и регу- лирукщий орган 2 выключается. 1 нл. Q//