Стабилизированный источник питания Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника питания; на фиг. 2 - то же, с использованием в составе узла сравнения компаратора Стабилизированный источник питания содержит силовую шину 1, в которую включен регулирующий элемент на выходном транзисторе 2 с выключающим входом, подключенным через первый токоограничительный резистор 3 к коллектору первого ключевого транзистора 4, эмиттер которого соединен с общей шиной 5, узел обратной связи на делителе 6 выходного напряжения, стабилитроне 7, транзисторе 8 и резисторе 9, который подключен к выходному выводу 10. Через резистор 11 выход узла обратной связи - коллектор транзистора 8 - соединен с управляющим входом регулирующего элемента - базой согласующего транзистора 12.

Устройство содержит также исполнительный транзистор 13 защиты, включенный в силовую шину, узел 14 сравнения с датчиком 15,16 перенапряжения, второй ключевой транзистор 17 второй токоограничительный резистор 18 и последовательную RC-цепь 19, подключенную одним выводом к входному выводу 20, а другим - к базе транзистора 4 и стабилитрону 7.

Узел 14 сравнения может быть выполнен с применением компаратора 21, как показано на фиг. 2.

Стабилизированный источник питания работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на входной вывод 20 на базу первого транзистора 4 поступает через запускающую RC-цепь 19 единичный импульс, открывающий на некоторое время транзистор 4. Таким образом, создается цепь для базового тока транзистора 2, а также транзистора 13 защиты. Резистор 18 выбирается таким, чтобы обеспечить полное насыщение транзистора при максимальных заданных токах нагрузки. Через резистор 9 протекает ток юпорного элемента, представляющего собой последовательно соединен

5 0 5 0

с Q

5

0

5

ные стабилитрон 7 и переход база - эмиттер первого ключевого транзистора 4, Таким образом, последний поддерживается в открытом состоянии во все время нормальной работы источника питания после прохождения запускающего импульса. Напряжение, снимаемое с делителя 6 выходного напряжения, сравнивается в усилителе сигнала рассогласования на транзисторе 8 с опорным напряжением, сигнал ошибки управляет транзистором 12, вследствие чего на выходе поддерживается требуемое напряжение. Коэффициент деления делителя 15 выбран таким, что снимаемое с него напряжение не может открыть стабилитрон 16 при заданных пределах выходного напряжения, поэтому транзистор 17 при нормальной работе источника питания заперт и не оказывает никакого воздействия на его работу,

При перегрузке по току или коротком замыкании выходного вывода 10 напряжение на делителе выходного напряжения уменьшается и становится недостаточным для того, чтобы ток, протекающий через резистор 9, поддерживал стабилитрон 7 в открытом состоянии. Последний выходит из режима пробоя, обрывая цепь базового тока первого транзистора 4. Транзистор 4 закрывается, закрывая транзистор 2 регулирующего элемента. Напряжение на выходе источника питания еще более уменьшается Процесс носит лавинообразный характер и приводит

к быстрому запиранию транзистора 2.

Для устранения неисправности напряжение с вывода 20 источника питания должно быть снято, после чего источник включается подачей напряжения.

При перенапряжении, например, вследствие выхода из строя регулирующего элемента или нарушения работы стабилизатора напряжение на датчике 15 перенапряжения, включенном на выходе регулирующего элемента, превышает заданное. При этом, напряжение, снимаемое с датчика 15, превышает опорное,напряжение стабилитрона, вследствие чего выходным напряжением узла 14 сравнения открывается транзистор 17, который шунтирует стабилитрон 7 и переход база - эмиттер транзистора 4. Транзистор 4 закрыв.а- ется, закрывая исполнительный транзистор 13 защиты. Напряжение на выходе источнк- а питания становится равным нулю. Для устранения неисправности напряже:- е с вывода 20 источника питания должно быть снято,

При применении в устройстве 14 сравнения компаратора 21 выходное напряжение последнего управляет транзистором 17. Если напряжение на втором (опорном) входе компаратора выше напряжения на его первом входе, соединенном с выходом датчика 15 перенапряжения, выходное напряжение компаратора закрывает транзистор 17 и последний не оказывает никакого влияния на нормальную работу источника питания. При напряжении на первом входе, превышающем напряжение на втором, выходное напряжение компаратора открывает транзистор 17. Далее защита срабатывает, как описано выше,,

Таким образом, обеспечивается защита от перегрузок по току, защита от перенапряжений на выходе, удержа- ние защиты и большее быстродействие срабатывания защиты от перенапряжений, компаратор обеспечивает большую точность и чувствительность защиты от перенапряжения. Указанные факторы повышают надежность.

Формула изобретения

1. Стабилизированный источник питания, содержащий последовательно включенные в силовую шину между вхоным и выходным выводами регулирующий элемент с выключающим входом и исполнительный транзистор защиты, узел обратной связи с делителем выходного напряжения, транзистором, базой, подключенным к среднему вы.

,.

JQ,(} 25

30

35 40

воду указанного делителя, а коллекторной цепью - выходом данного узла -1 к управляющему входу регулирующего элемента, и с резистором и стабилитроном, подключенными объединенными выводами к эмиттеру транзистора данного узла, первый ключевой элемент и узел сравнения, подключенный одним из входов к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый и второй токоограни- чительные резисторы, второй ключевой элемент - транзистор и последовательная RC-цепь, подключенная одним вызолом к входному выводу, а первый ключевой элемент выполнен на транзисторе, эмиттер которого подключен к общей шине, база - к другим выводам RC-цепи и стабилитрона, а кол-, лектор - через первый и второй токо- ограничительные резисторы соответственно к выключающему входу регулирующего элемента и к базе исполнительного транзистора защиты, при этом другой вход узла сравнения подключен к силовой шине между регулирующим элементом и исполнительным транзистором защиты, выход его соединен с базой второго ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор - к эмиттеру транзистора узла обратной связи, другой вывод резистора которого соединен с выходным выводом.

2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что узел сравнения выполнен на мостовом делителе напряжения и компараторе, входы которого включены в диагональ . указанного делителя, а выход являет- выходом данного узла.

0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности. При возникновении перенапряжения включается транзистор 17 и шунтирует стабилитрон 7, вследствие чего закрывается транзистор 4 и далее транзисторы 2 и 13, выходное напряжение уменьшается. При возникновении перегрузки по току из-за уменьшения выходного напряжения стабилитрон 7 выходит из режима пробоя, вследствие чего защита срабатывает аналогичным образом. 2 ил.

Фаз. 2