Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к стабилизированным источникам питания, и может быть использовано в устройствах электропитания радиоаппаратуры, обладающей повышенной чувствительностью к выбросам питающего напряжения.

Известен импульсный стабилизатор постоянного напрял ения с защитой от перенапряжения, содержащий регулирующий транзистор, управляющий орган, -включающий формирователь управляющего импульса, пороговый элемент и отключающий блок, накопительный фильтр и датчик перенапряжения, подключенный параллельно выходным выводам 1. Однако при выходе из строя регулирующего транзистора выходное напряжение такого стабилизатора значительно превыщает номинальное значение, что недопустимо для некоторых потребителей, чувствительных к перегрузке.

Наиболее близким к изобретению техническим рещением является импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжения, содержащий включенный последовательно в выходную щину регулирующий транзистор, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, входом соединенного с измерительным элементом, подключенным к выходным выводам, и пороговый блок, один из входов которого соединен с коллектором регулирующего транзистора 2. Этот стабилизатор имеет большие габарить и низкий КПД.

Целью изобретения является уменьщение габаритов и повыщение КПД импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Это достигается тем, что в предлагаемом стабилизаторе другой вход порогового блока соединен через дополнительно введенный разделительный диод с эмиттером регулирующего транзистора, а выход порогового блока - с управляющим электродом дополнительно введенного тиристора, переход анод-катод которого подключен к входным выводам.

Между входами порогового блока может быть включен копденсатор.

На фиг. 1 дана функциональная схема описываемого стабилизатора; на фиг. 2 - то же с раскрытой схемой порогового блока.

Стабилизатор содержит включенный последовательно в выходную щину регулирующий транзистор 1, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя 2 постоянного тока, входом соединенного с измерительным элементом 3, подключенным и выходным выводам, пороговый блок 4, один из входов которого соединен с коллектором регулирующего транзистора 1, другой вход через дополнительно введенный разделительный диод 5 подключен к эмиттеру регулирующего транзистоpa, a выход порогового блока соединен с управляющим электродом дополнительно введенного тиристора 6, переход анод-катод которого подключен к входным выводам, и конденсатор 7, включенный между входами порогового блока.

Стабилизатор работает следующим образом.

Датчиком перенапряжения в стабилизаторе служит регулирующий транзистор 1. При исправном транзисторе 1 напрял ения на его переходе коллектор-эмиттер в закрытом состоянии транзистора меньше входного напряжения, а в открытом равно напряжению насыщения (t/к-эн) на этом переходе. Такое изменение напряжения регистрируется пороговым блоком 4, подключенным к регулирующему транзистору 1.

При выходе из строя транзистора 1 напряжение на его переходе коллектор-эмиттер равно нулю. Поскольку факт выхода регистрируется сразу и сигнал на исполнительное устройство подается без существенной задержки, напряжение на выходе накопительного фильтра стабилизатора не успевает существенно возрасти по сравнению с номинальным уровнем. Это происходит за счет значительной длительности переходного процесса в накопительном фильтре стабилизатора.

Однако подобное включение порогового блока в импульсном стабилизаторе обладает одним существенным недостатком, заключающимся в том, что регулирующий транзистор стабилизатора оказывается защунтированным сопротивлением, обычно небольшим по величине, определяемым необходимыми для работы порогового блока величинами сопротивлений делителей. При режиме, близком к режиму холостого хода, это приводит к тому, что стабилизатор перестает поддерживать выходное напряжение. Чтобы избежать подобное явление, принципиально необходимо один, вход порогового блока подключить к эмиттеру регулирующего транзистора 1 через разделительный диод 5. Когда регулирующий транзистор 1 находится в закрытом состоянии, входное напряжение не может поступить на выход через закрытый диод 5.

Схема отрегулирована так, чтобы при выходе регулирующего транзистора 1 из строя сигнал с выхода порогового блока 4 поступал на тиристор 6, который сжигает предохранитель. Предложенный стабилизатор может сохранить работоспособность даже при С/к-эн- 0,

но чтобы реализовать этот случай, необходимо между входами порогового блока ввести конденсатор 7 (см. фиг. 2). При этом используется тот факт, что в ключевом режиме работы напряжение на транзисторе 1 меняется от

t/к-эп до величины разности напряжений на входе и на диоде.

Таким образом, подключение порогового блока к эмиттеру регулирующего транзистора через разделительный диод позволяет за счет.

исключения одного из блоков стабилизатора уменьшить его габариты и повысить КПД при сохранении достаточно высокого быстродействия.

20

Формула изобретения

1.Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжения,

содержащий включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, управляющий вход которого соединен с выходом усилителя постоянного тока, входом соединенного с измерительным элементом, подключенным к выходным выводам, и пороговый блок, один из входов которого соединен с коллектором регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения КПД, другой вход норогового блока соединен через дополнительно введенный разделительный диод с эмиттером регулирующего транзистора, а выход порогового блока - с управляющим электродом дополнительно введенного тиристора, переход анод-

катод которого подключен к входным выводам.

2.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что между входами порогового блока включен конденсатор.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3819986, кл. 317-16, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 520576, кл. G 05F 1/58, 1975.

Фиг.1

Чк-зн