Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1990 года по МПК G05F1/569 

|

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - улучшение массо-габаритных показателей и повышение надежности. В нормальном режиме работы транзистор 5 открыт и напряжение на нем близко к напряжению насыщения. При уменьшении тока нагрузки, вплоть до нуля, транзистор 5 закрывается, поддерживая выходное напряжение на заданном уровне. В режиме максимального тока нагрузки, при постепенном снижении входного напряжения, транзистор 5 переходит в режим насыщения. Транзистор 1 открывается. В этом случае резистор 4 выполняет роль параллельного шунта для транзистора 1. Кроме того, резистор 4 используется для защиты при включении и для облегчения режима работы транзистора 1 путем снижения рассеиваемой на них мощности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ел сп ел J

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной ап- паратуры.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей и повышение надежности.

На чертеже приведена электрическая схема стабилизатора.

Стабилизатор содержит основной регулирующий транзистор (РТ) 1 , включенный между входным и выходным си левыми выводами, предназначенными для подключения источника 2 питания и нагрузки 3. Параллельно транзистору 1 через буферный резистор 4 включен дополнительный регулирующий транзистор 5, Базовые выводы транзисторов 1 и 5 подключены к средним выводам первого 6 и второго 7 делителей напряжения, включенных между точкой соединения эмиттеров транзисторов 1 и 5 и выходом усилителя 8 обратной свя- зи (УОС), включающего в себя узел сравнения, входом подключенного к выходным выводам. Вход РТ 1 зашунтиро- ван пусковым транзистором (ПТ) 9, коллектор которого соединен с базой, а эмиттер - с эмиттером РТ i. База ПТ 9 соединена со средним выводом третьего делителя 10 напряжения, включенного параллельно делителям 6 и 7. Плечо делителя 10, непосредст- венно соединенное с выходом УОС 8, образовано последовательно соединен-1 ными пусковым конденсатором |} и резистором 12. Коэффициент передачи делителя 6 меньше коэффициента переда- чи делителя 7.

Стабилизатор работает следующим образом.

В режиме стабилизации выходного напряжения, при максимальном входном напряжении и токе нагрузки, РТ 5 открыт и напряжение иа нем близко к напряжению насыщения. В этом режиме потери в регулирующем элементе (РЭ), включающем в себя РТ I и 5 и резистор 4, максимальны, однако все эти потери выделяются в резисторе 4, так как РТ 1 закрыт (коэффициент передачи делителя 6 меньше коэффициента передачи делителя 7), а напряжение на РТ 5 мало. При уменьшении тока на грузки, вплоть до нуля, транзистор 5 закрывается, поддерживая выходное напряжение на заданном уровне. В этом случае резистор 4 выполняет роль последовательного шунта для РТ 5, а РТ 1 по-прежнему закрыт. В режиме максимального тока нагрузки, при постепенном снижении входного напряжения, РТ 5 переходит в режим насыщения, а РТ 1 открывается. В этом случае резистор 4 выполняет роль параллельного шунта для РТ 5.

Таким образом, в любом из возмож ных режимов работы стабилизатора часть энергии, теряемая в РЭ, выделяется на резисторе 4, а в наиболее тяжелом режиме (максимальные входное напряжение и ток нагрузки) практически все потери РЭ приходятся на резистор 4. Это резко снижает потери в РТ 1 и 5. При этом исключается срыв стабилизации в любом из возможных режимов работы устройства.

При отсутствии в схеме ИТ 9 в момент включения стабилизатора открываются оба РТ, при этом, если РТ 5 защищен от перегрузок резистором 4, то РТ 1 может выйти из строя вследствие перегрузки (при полном входном напряжении через него протекал бы почти весь ток заряда нагрузочных конденсаторов). Для защиты РТ 1 использован ПТ 9. В момент включения стабилизатора выходным напряжением УОС 8 открываются транзисторы 5 и 9, причем транзистор 9 открывается током заряда конденсатора 11. При этом ПТ 9, шунтируя вход РТ 1, не дает ему открыться. Нагрузочные конденсаторы заряжаются через резистор -4, а РТ 1 и 5 не перегружаются. После okoH43HHH переходного процесса конденсатор 11 через резистор 12 заряжается до уровня выходного напряжения УОС 8, а транзистор 9 закрывается и в дальнейшем не влияет на работу стабилизатора.

Таким образом, отличительной особенностью предлагаемого стабилизатора является то, что буферный резистор используется и для защиты при включении, и для облегчения режима работы РТ путем снижения рассеиваемой на них мощности.

Техническое преимущество предлагаемого стабилизатора состоит в сни- жении мощности, рассеиваемой на РТ, что позволяет уменьшить необходимые габариты и массу теплоотвода для РТ,

Кроме того, повышается надежность работы стабилизатора благодаря облег- чению режима работы РТ, а также улучшаются его массогабаритные показатели за счет уменьшения габаритов и массы теплоотвода РТ,

Формула изобретения

0

5

0

5

и дополнительного регулирующих транзисторов соединены соответственно со средними выводами первого и второго делителей напряжения, крайние выводы которых включены между выходом усилителя обратной связи и точкой соединения эмиттеров регулирующих тран- зистрров.

2. Стабилизатор по п.1, о т л и - чающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены третий делитель напряжения и пусковой транзистор, база которого соединена со средниь выводом третьего делителя напряжения, включенного параллельно первому и второму делителям напряжения, эмиттер - с эмиттером, а коллектор - с базой основного регулирующего транзистора, причем плечо третьего делителя напряжения, которое соединено с выходом усилителя обратной связи, образовано последовательно соединенными пусковым конденсатором и резистором.