Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1992 года по МПК G05F1/585 G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных радиоэлектронных

УСТРОЙСТВ;

Известен блок питания разнополярный напряжений. Однако в случае перегрузки пб току иги коротком замыкании одного из каналов стабилизации в известном блоке питания на выходе другого остается номинальное напряжение.

Наиболее близким к предлагаемому я&- ляется двухполярный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий два канала стабилизации различной полярности, каждый из которых состоит из последовательно включенных в силовую шину регулирующего транзистора и резистивного датчика тока, измерительно-усилительного узла обратной связи, подключенного выходным выводом к базе регулирующего транзистора, транзистора защиты и источника опорного напряжения, причем в положительном канале стабилизации измерительный вход измерительно-усилительного узла подключен относительно общей шины к выходному выводу, опорный вход - к источнику опорного напряжения, эмиттер транзистора защиты подключен к выходному выводу, база - к эмиттеру, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, в отрицательном канале стабилизации эмиттер транзистора защиты подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, база подключена к выходному выводу, а коллектор - к базе регулирующего транзистора положительного канала, опорный и измерительный входы измерительно-усилительного узла отрицательного канала подключены соответственно к общей шине и между потенциальными выводами.

Недостатком известного двухполярного стабилизатора постоянного напряжения является схема узла защиты, не обеспечивая ток короткого замыкания ниже порога его срабатывания, а в случае, если нагрузка является общей для обоих стабилизаторов, подключена к выходным потенциальным выводам каждого стабилизатора и не имеет общего контакта с нулевой (общей) шиной. В этом случае стабилизатор невозможно запустить, так как напряжение стабилизатора положительной полярности через общую нагрузку поступает на выход стабилизатора отрицательной полярности, что приводит к открыванию его защитного транзистора и закрыванию регулирующего транзистора стабилизатора положительной полярности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности при общей нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в двухполярный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий положительный и отрицательный каналы стабилизации, каждый из которых состоит из последовательно включенных в силовую шину регулирующего транзистора и резистивного датчика тока, измерительно-усилительного узла обратной связи, подключенного выходным выводом к базе регулирующего транзистора, транзистора защиты и источника опорного напряжения, причем в положительном канале стабилизации измерительный вход измерительно-усилительного узла подключен относительно общей шины к положительному выходному выводу, опорный вход - к источнику опорного напряжения, эмиттер транзистора защиты подключен к выходному ЁКВОДУ, база - к эмиттеру, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, в отрицательном канале стабилизации эмиттер транзистора защиты подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, база подключена к отрицательному выходному выводу, опорный и измерительный входы измерительно-усилительного узла подключены соответственно к общей шине и между положительным и отрицательным выводами, введены оптрон на светодиоде и фоторезисторе и ограничительный резистор, причем последовательная цепь из светодиодов в прямом напрайлении и ограничительного резистора включена между общей шиной и отрицательным выходным выводом, анод фототиристора подключен к базе регулирующего транзистора положительного канала, а катод - к коллектору защитного транзистора отрицательного канала стабилизации,

На чертеже приведена схема двухполярного стабилизатора постоянного напряженил для случая работы на общую нагрузку.

Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения содержит положительный и отрицательный каналы стабилизации различной полярности, каждый из которых состоит из последовательно включенных в силовую шину регулирующего транзистора 1 (2), резистивного датчика 3 (4) тока и измерительно-усилительного узла 5 (6) обратной

Связи, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора 1 (2), выходные выводы 7 (8), вывод общей шины 9, защитные транзисторы 10 и 11,резистивные делители 12 и 13 напряжения.

В положительном канале стабилизации эмиттер защитного транзистора 10 подключен к 6 дному из выводов датчика 3 тока и к выходному выводу 7, база подключена к средней точке делителя 12, а коллектор - к

базе регулирующего транзистора 1, а опорный вход измерительно-усилительного узла 5 относительно общей шины 9 подключен к источнику 14 опорного напряжения, в отрицательном канале стабилизации эмиттер

транзистора 11 защиты подключен к средней точке делителя 13 напряжения, база - к одному из выводов датчика 4 тока и к выходному выводу 8, коллектор - через переход катод-анод фототиристора 15 оптопары - к

базе регулирующего транзистора 1 положительного канала, к выходному выводу 7 которого подключены опорный и измерительный входы измерительно-усилительного узла 6, светодиод 16 оптопары в

прямом направлении включен параллельно выходным выводам отрицательного канала стабилизации через ограничительный резистор 17, а также общую нагрузку и обратно смещенные диоды 18 и 19.

Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

В момент включения входных выводов, питающих напряжение, на стабилизатор через коллектор-эмиттерный переход транзистора 11 защиты ток не протекает, тиристор 12 закрыт, так как не засвечен светодоид 13, Транзистор 1 открывается, появляется напряжение на выходе стабилизатора положительной полярности и, как следствие, на выходе стабилизатора отрицательной полярности, которое, достигнув своего номинального значения, зажигает светодиод 13, фототиристор 12 отпирается м обеспечивает

связь коллектора транзистора 11 с базой транзистора 1.

В рабочих режимах транзистор 10 (11) закрыт. При перегрузке или коротком замыкании в канале положительной полярности на датчике 3 тока увеличивается падение напряжения, которое при достижении порогового значения приводит к открыванию Защитного транзистора 10. который начинает шунтировать эмиттерный переход регули- рующего транзистора 1. При этом выходные напряжения и ток нагрузки 15 уменьшаются пропорционально уменьшению сопротивления нагрузки 15. Величина отрицательного выходного напряжения снижается одновременно с уменьшением положительного выходного напряжения, так как измерительно-усилительныйузелотрицательного канала отслеживает изменение выходного напряжения положитель- но го канала.

Если перегрузка или короткое замыкание возникают в канале отрицательного на- пряжения, то открывается защитный транзистор 11 (при этом фототиристор 12 остается открытым и шунтирует эмиттерный переход транзистора 1, который начинает закрываться, что приводит к уменьшению в канале положительной полярности и способствует закрыванию отри- цательного канала, в результате чего одновременно уменьшаются выходные напряжения обоих каналов.

Таким образом, в предложенном стаби- лизаторе обеспечивается нормальный за пуск при работе на общую нагрузку и срабатывание защиты от перегрузки и короткого замыкания одновременно в обоих каналах стабилизации при возникновении перегрузки и короткого замыкания в одном из них.

Формула изобретения Двухполярный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий положительный и отрицательный каналы стабилизации, каждый из которых состоит из последовательно включенных в силовую шину регулирующего транзистора и резистивного датчика тока, измерительно-усилительного узла обратной связи, подключенного выходным выводом к базе регулирующего транзистора, транзистбра защиты и источника опорного напряжения4, причем в положительном канале стабилизации измерительный вход измерительно-усилительного узла подключен относительно общей шины к положительному выходному выводу, опорный вход - к источнику опбрного напряжения, эмиттер транзистора защиты подключен к выходному выводу, база - к эмиттеру, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, в отрицательном канале стабилизации эмиттер транзистора защиты подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, база подключена к отрицательному выходному выводу, опорный и измерительный входы измерительно-усилительного узла подключены соответственно к общей шине и между положительным w отрицательным выходными выводами, отличающийся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения работоспособности при общей нагрузке, в него введены оптрон на светодиоде и фототиристоре и ограничительный резистор, причем последовательная цепь из светодиода в прямом направлении и ограничительного резистора включена между общей шиной и отрицательным выходным выводом, анод фоторезистора подключен к базе регулирующего транзистора положительного канала стабилизации, а катод - к коллектору транзистора защиты отрицательного канала стабилизации.

-ffc

Z+Ли.

W

Использование: для электропитания радиоэлектронной аппаратуоы, не имеющей нулевого провода. Сущность изобретения: устройство имеет два канала стабилизации - положительный и отрицательный. Каждый канал построен по типу компенсационного стабилизатора постоянного напряжения с последовательным регулирующим транзистором и датчиком тока в его цепи. Устройство содержит также оптрон на светодиоде и фототиристоре и в каждом канале - транзистор защиты. Это обеспечивает нормальный запуск устройства при работе на нагрузку и срабатывание защиты от перегрузок и к.з. одновременно в обоих каналах при возникновении аварии в одном из них 1 ил.