Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК G05F1/58 G01R19/16 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во вторичных источниках питания радиоэлектронных устройств различного назначения. Известны стабилизаторы напряжения постоянного тока 1,2. Известно устройство для защиты от перегрузок по току, содержащее регулирующий транзистор, дополнительный усилитель на транзисторе с проводимостью, обратной проводимости регулирующего транзистора, и диод, включенный м;ежду коллектором транзистора защиты и выходом усилителя постоянного тока Наиболее близким техническим рещением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно в выходную шину, согласующий транзистор, коллектор которого подключен к одному выводу вспомогательного источника питания, другой вывод которого соединен с входной щиной, цепь обратной связи, входом подсоединенная к выводам для подключения нагрузки, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, узел защиты от токовой перегрузки, выполненный на транзисторе, коллектор которого через диод подключен к базе согласующего транзистора, и узел для контроля выходного напряжения, состоящий из двух регулируемых резистивных делителей выходного на-, пряжения, каждый из которых соединен с соответствующими из двух сравнивающих транзисторов, э.миттеры которых соединены между собой и через стабилитрон подключены к общей шине 2. Однако устройство рассчитано на определенный номинал и Кб может быть использовано для контроля напряжения стабилизаторов с другим уровнем выходного напряжения. Кроме того, оно не позволяет контролировать ток нагрузки стабилизатора. Для питания устройства контроля необходимы два опорных источника питания с различной полярностью выходного напряжения и один источник питания для схемы контроля. Целью изобретения является расширение области применения путем расширения функциональных возможностей узла контроля. Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем регулирующий транзистор, включенный последовательно в выходную шину, согласуюш ий транзистор, коллектор которого подключен к одному выводу вспомогательного источника питания, другой вывод которого соединен с входной шиной, цепь обратной связи, входом подсоединенная к выводам для подключения нагрузки, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, узел защиты от токовой нагрузки, выполненный на транзисторе, коллектор которого через диод подключен к базе согласующего транзистора, и узел для контроля выходного напряжения, состоящий из двух регулируемых резистивных делителей выходного напряжения, каждый из которых соединен с соответствующим из двух сравнивающих транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой и через стабилитрон подключены к общей щине, новым является то, что стабилизатор снабжен тремя токОстабилизирующими каскадами, каждый из которых выполнен на транзисторе, стабилитроне и резисторе, причем базовая цепь каждого из двух транзисторов токостабилизирующих каскадов соединена с коллектором соответствующего сравнивающего транзистора, а базовая цепь третьего транзистора токостабилизирующего каскада подключена к коллектору транзистора защиты. Кроме того, базовая цепь каждого из транзисюров токостабилизирующих каскадов через стабилитрон соединена с первым выводом для подключения вспомогательного источника питания, к которому через резисторы подключены эмиттеры транзисторов токостабилизирующих каскадов, коллекторами через резисторы соединенные с общей щиной ста билизатора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора напряжения постоянного тока, выполненная согласно данному изобретению.

Устройство содержит последовательно включенный в. выходную щину регулирующий транзистор 1, база которого через резистор 2 соединена с эмиттером согласующего транзистора 3, база и коллектор которого связаны с одним выводом для подключения вспомогательного источника питания с напряжением.

Стабилизатор напряжения содержит также цепь 4 обратной связи, узел защиты, выполненный на транзисторе 5, база которого соединена со средней точкой делителя на резисторах 6 и 7, включенного между -общей щиной стабилизатора и эмиттером транзистора 3, база которого через диод 8 соединена с коллектором транзистора 5 узла защиты; узел контроля выходного напряжения на резисторах 9 - -12, каждый из которых соединен с соответствующим сравнивающим транзистором 13 и 14, эмиттеры которых соединены между собой и через стабилитрон 15 подключены к общей щине. Кроме того, стабилизатор содержит токостабилизирующие каскады 16 - 18 и резисторы 19 - 24.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режимеработы, когда выходное напряжение и ток нагрузки не выходят за пределы заданных значений, на базах транзисторов 13 и 14 установлено такое напряжение, при котором транзистор 13 закрыт, а транзистор 14 находится в проводящем состоянии.

Ток, протекающий через транзистор 14, поддерживает открытое состояние токостабилизирующего двухполюсника 18, коллекторный ток которого создает падение напряжения на резисторе 24.

Необходимое значение напряжения, приведенного к общей щине сигнала, определяется величиной сопротивления токостабилизирующего двухполюсника. Закрытые транзистор 5 и транзистор 13 размыкают цепь токостабилизирующих двухполюсников 16 и 17.

Коллекторный ток упомянутых токостабилизирующих двухполюсников отсутствует и напряжение на резисторах 22 и 23 равно нулю. При понижении выходного напряжения ниже заданного значения, устанавливаемого переменным резистором 10, транзистор 14 закрывается, что приведет к закрыванию токостабилизирующего устройства 18 и пропаданию напряжения на резисторе 24.

При увеличении напряжения выще заданного уровня, устанавливаемого резистором 11, открывается транзистор 13, который замкнет цепь управления токостабилизирующего двухполюсника 17 и переведет его в проводящее состояние, сопровождающееся появлением напряжения на резисторе 23. Транзистор 14 в данном случае продолжает оставаться открытым, и на резисторе 24 сохраняется приложенное к нему напряжение.

При увеличении тока нагрузки стабилизатора до уровня срабатывания узла защиты в последнем открывается транзистор защиты 5, который замкнет цепь управления токостабилизирующего двухполюсника 16 и переведет

его в проводящее состояние, сопровождающееся появлением напряжения на резисторе 22. Одновременно вследствие срабатывания узла защиты уменьщается напряжение на выходе стабилизатора, что приведет к закрыванию транзистора 14 и пропаданию напряжения на

резисторе 24.

Разделительный диод 8 предотвращает подачу входного напряжения стаблизатора в цепь базы согласующего транзистор 3. Благодаря наличию токостабилизирующих двухполюсНИКОВ подключение общей щины к положительному полюсу не изменит существующих уровней напряжения на резисторах 22 - 24.

Положительные напряжения с резисторов 22 - 24 используются для управления логическими элементами, питание которых осущестзляется относительно общей щины от самостоятельного источника питания.

При работе предлагаемого устройства любой вход внещнего устройства обработки, поступающей от стабилизаторов информации, можно совместить с выходным сигналом любого стабилизатора независимо от полярности и величины его выходного напряжения,- обеспечивается возможность выдачи необходимой сигнализации при перегрузке стабилизатора напряжения.

Кроме того, для внешнего устройства обработки, поступающей от стабилизаторов информации, необходим только один источник питания.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно в выходную шину, согласующий транзистор, коллектор которого подключен к одному выводу вспомогательного источника питания,другой вывод которого соединен с входной шиной, цепь обратной связи, входом подсоединенная к выводам для подключения нагрузки, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, узел защиты от токовой перегрузки, выполненный на транзисторе, коллектор которого через диод подключен к базе согласующего транзист ора, и узел для контроля выходного напряжения, состоящий из двух регулируемых резистивных делителей выходного напряжения, каждый из которых соединен с соответствующим из двух сравнивающих транзисторов, эмиттеры которых соединены между собой и через стабилитрон подключены к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения, области применения путем расширения функциональных возможностей узла контроля, он снабжен тремя токостабилизирующими каскадами, каждый из которых выполнен на транзисторе, стабилитроне и резисторе, причем базовая цепь каждого из двух транзисторов токостабилизирующих каскадов соединена с коллектором соответствующего сравнивающего транзистора, а

базовая цепь третьего транзистора токостабилизирующего каскада подключена к коллектору транзистора защиты, кроме того, базовая цепь каждого из транзисторов токостабилизирующих каскадов через стабилитрон соединена с первым выводом для подключения вспомогательного источника питания, к которому через резисторы подключены эмиттеры транзисторов токостабилизирующих каскадов, коллекторами через резисторы соединенные с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

п