Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБШтаЗАТОР ПОСТОЯ11НОГО НАПРЯЖЕНИЯ

а базой через резистор, подалючешхый к коллектрру указанного транзистора дат эапомш шадя отключезшя.

На чертеже представлена прШЕЦштиальная схема стабилизатора постоягшого напряже1шя.

Стабилизатор содержит дифференциальный усиш1тель 1, оба входа которого соединены с выводами для подкл10че1шя нагрузки, причем один через делитель на резисторах2, 3, а другой через на резисторах4, 5 со стабилитроном 6, а выход соединен с базой транзистора 7 для запоминания отключения, кроме того, стабилизатор содержит датщ1к тока 8 с усилителем 9, выполненным в виде двух последовательно вкшочешгых транзисторов 10, 11, mjoiTHpoBaiH ix резисторшли, каждый со своим базовым делителем на резисторах 12, 13 и 14, 15. Регулирующий элемент 16 стабилизатора, через пороговый элемент 17 соединен с- выходом дифференциального усилителя 1, запускающий конденсатор 18.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

Прр нормальной работе стабилизатора напряженияна вььходе дифференциального усилителя имеетея низкий уровень напряжения и открытое cocTojiHHe транзистора 7 для запоминания отключения, так как на выходе, соединенном с выводами для подключения йагрузки «ерез делитель на резисторах 2,3, напряжение выше, чем на входе, сое/Хиненном с выводам для подключения нагрузки/через резистивный делитель 4, 5 и стабилятроп 6, Сдругой стороны транзисторы 10, П усилителя 9 д 1Тшка 8 также открыты, так как опорные напряжения, определяемые соответственно делителями 12, 13 и 14, 15 BMnie чем падение напряжеПня на датчике тока 8, определяемое током нагрузки стабилизатора. С выхода порогового элемента 17, подключенного к др фферендаальному усилителю 1, не подается сигнал, вызывающш срабатывание регулирующего элемента 16.

При токовой перегрузке стабилизатора падение напряжения на датчике тока 8 возрастает, и натгряжение на эмиттере транзистора 10 усилителя 9 оказывается больше onopiraro. Транзистор 10 усилителя 9 подзапирается и повьплает напряже1ше на эмиттере транзистора 11 усилителя 9, которое становится больше опорного напряжения этого транзистор вследствие чего усилитель 9 запираете.

Последний вь зывает повышение уровня иапряжения на выходе дифференциального усилителя 1 и запирание транзистора 7 для згшомипания ожлточения который, в свою очередь, способствует запиранию усилителя 9 и обеспечивает запоминание перегруз ки после ее снятт-ш. С выхода порогового элеMetrra 17 подается сигнал, вызывающий срабатывание регулирующего элемента 16, который отключает нагрузку.

Таким образом, наличие опорных базовых делителей в усилителе 9 и последовате;п.ное соединенке транзисторов в нем позво.)1яет уменьшить падение напряжения на датчике тока и соответственно снизить потери мощности.

Когда напряжение на выходе регулирующего элемента поннжаегся, уровень напряжения на выходе дифференциального усилителя 1 повышается. Транзистор 7 для запоминания отключения подзапирается, запирая усилитель 9, который еще больше повьплает уровень выходного напряжения дифференциального усилителя 1, т.е. имеет место положительная обратная связь. Как только контроniipyeMoe напряжение станет ниже допустимого значения, с выхода порогового элемента 17 подае ся сигнал, вызьа ющий срабатывание регулирующего элемента 16, который отключает нагрузку. Транзистор 7 обеспечивает запоминание отключения после снятия аварийного режима.

При повышении напряжения на выходе регулирующего элемента свыще допустимого значения напряжение на входе дифференциального усилителя 1, подключенного к делителю 4, 5, становится, выше, чем на входе, подключешюм к делителю 2, так как коэффициент передачи делителя 4,5, больше коэффициента передачи делителя 2,3. Стабилитрон 6 обеспечивает разность коэффициентов передачи. Уровень напряжения иа выходе дифференциального усилителя 1 повышается. Транзистор 7 для запоминания отключения подзапирается, запирая усвдитель 9, который еще больще повышает уровень выходного напряжения дифференциального усилителя 1. Как только контролируемое напряжение станет выще допустимого значения с выхода порогового элемента 17 подается сигнал, вызывающий срабатывание регулирующего эпекента 16, который отключает нагрузку. Транзистор 7 обеспещшает задом1шание отключения после снятия перенапряжения.

Включение стабилизатора производится через заг ускающий конденсатор 18, включенный между коллектором транзистора 7 и общим проводом питания, зарядный ток которого обеспечивает открытое состоя ше транзисторов 10,11 усилителя 9 на время включения. Восстановление нормального режима работы стабилизатора производится снягием питания.

При замене типа проводимости регулирующего транзистора заменяется тип проводимости тран зисторов стабилизатора. При включении датчика тока в минусовую шину заменяется тип проводимости транзисторов стабилизатора.

Положительный эффект заключается в повышении КПД, улучшении весо-габаритных характеристик за счет уменьшения падения напряжения на датчике тока, простоте схемного решения, обеспечивающей одновременный контроль трех параметров, а также в возможности унифика1щи устройства для вторичных источников питания, так как оно может быть применено как для линейных стабилизаторов, так и для ключевых и других