Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/58 

Устройство относится к промышленной радиоэлектронике и может применяться в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.

Известно устройство защиты стабилизатора напряжения с последовательным регулирующим транзистором от перегрузок по току, в которых стабилизирован порог срабатывания шунтирующего транзистора от перегрузок по току 1.

Но данное устройство не защищает стабилизатор напряжения от входных перенапряжений, что уменьшает надежность стабилизатора.

Наиболее близким технически.м рещением к данному изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий на выходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из выходных шин, управляющая цепь выходного транзистора подключена через резистор к другой выходной шине стабилизатора, а согласующего - к выходу усилителя в цепи обратной связи, подключенного к блоку для защиты, состоящего из резистивного делителя и двух шунтирующих транзисторов, причем, эмиттер первого транзистора подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента, база второго шунтирующего транзистора подключена к выходу указанного резистивного делителя, а коллектор - к управляющей цепи согласующего транзистора регулирующего элемента, конденсатор и вспомогательный источник питания 2.

В известном блоке защиты при изменении величины входного напряжения и тока нагрузки изменяется порог срабатывания шунтирующих транзисторов. Шунтирующие транзисторы могут быть открытыми при отсутствии входных перенапряжений и перегрузок по току, что недопустимо увеличивает, примерно, на порядок пульсацию напряжения на выходе стабилизатора.

Таким образом, при отсутствии перенапряжений на входе стабилизатора и перегрузок по току устройство защиты уменьшает надежность стабилизатора.

Целью изобретения является повышение надежности от входных перенапряжений и перегрузок по току. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем на выходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из выходных щин, управляющая цепь выходного транзистора подключена через резистор к другой выходной щине стабилизатора, а согласующего - к выходу усилителя в цепи обратной связи, подключенного к блоку для защиты, состоящего из резистивного делителя и двух щунтирующих транзисторов, причем эмиттер первого транзистора подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента, база второго шунтирующего транзистора подключена к выходу указанного резистивного делителя, а коллектор - к управляющей цепи согласующего транзистора регулирующего элемента, конденсатор и вспомогательный источник питания, новым является то, что между одним из выводов вспомогательного источника питания и второй из указанных выходных щин включена дополнительно введенная цепочка из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, к средней точке которой подключены через первый дополнительно введенный переменный резистор база первого щунтирующего транзистора, коллектор которого подключен к управляющей цепи согласующего транзистора , а через второй дополнительно введенный переменный резистор эмиттер второго щунтирующего транзистора, причем, указанный резистивный делитель включен между входными выводами стабилизатора, а указанный конденсатор включен между базой первого щунтирующего транзистора и второй из указанных щин. На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит на выходном 1 и согласующем 2 транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из выходных щин, управляющая цепь выходного транзисто.ра 1 через резистор 3 подключена к другой выходной щине, а согласующего транзистора 2 - к выходу усилителя в цепи обратной связи 4, подключенного к блоку для защиты 5, состоящего из делителя на резисторах 6, 7 и щунтирующих транзисторах 8, 9, причем эмиттер транзистора 8 подключен к эмиттеру выходного транзистора 8 подключен к эмиттеру выходного транзистора 1, база транзистора 9 подключена к выходу указанного резистивного делителя, а коллектор - к управляющей цепи согласующего транзистора 2, и вспомогательный источник питания с входными выводами 10, кроме того, между одним из выводов 10 вспомогательного источника питания и второй из указанных выходных шин включена цепочка из последовательно соединенных резистора 11 и стабилитрона 12, к средней точке которой подключены через переменный резистор 13 база щунтирующего транзистора 8, а через переменный резистор 14 эмиттер щунтирующего транзистора 9, конденсатор 15 включен между базой щунтирующего транзистора 8 и второй из указаннььх шин. Стабилизатор работает следующим образом. При перегрузках по току уменьщается выходное напряжение (Увых.)стабилизатора, что вызывает уменьшение потенциала эмиттера транзистора 8 по отношению к потенциалу базы этого транзистора. Поэтому щунтирующий транзистор 8 открывается, что вызывает уменьщение тока базы согласующего транзистора 2. Согласующий транзистор 2 закрывается, что приводит к уменьшению тока базы выходного транзистора 1. Таким образом, выходной транзистор 1 закрывается и стабилизатор Напряжения отключается до устранения перегрузок по току. На базу щунтирующего транзистора 8 подается стабилизированное напряжение со стабилитрона 12, что делает порог срабатывания транзистора 8 независимым от изменения входного напряжения (Uax.)- Поэтому шунтирующий транзистор 8 открывается только при перегрузках по току. С помощью переменного резистора 13 можно установить требуемый порог срабатывания щунтирующего транзистора 8. KQHденсатор 15 служит для возврата схе.мы в рабочее состояние после устранения перегрузок по току. При перенапряжении на входе стабилизатора открывается щунтирующий транзистор 9, что вызывает уменьщение тока базы согласующего транзистора 2, согласующий транзистор 2 закрывается, что приводит к уменьшению тока базы выходного транзистора 1, и в результате этого выходной транзистор 1 закрывается, и стабилизатор напряжения отключается до устранения перенапряжений на входе стабилизатора. Эмиттер шунтирующего транзистора 9 через переменный резистор 14 подключен к средней точке цепочки, состоящей из резистора 11 и стабилитрона 12. Поэтому напряжение на эмиттере транзистора 9 поддерживается постоянным, а порог срабатывания транзистора не зависит от величины тока, потребляемого нагрузкой. Следовательно, щунтирующий транзистор 9 открывается только в случае перенапряжения на входе стабилизатора. С по.мощью переменного резистора 14 можно установить требуемый порог срабатывания щунтирующего транзистора 9.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий на выходном и согласующем транзисторах регулирующий элемент, включенный последовательно в одну из выходных щин, управляющая цепь выходного транзистора подключена через резистор к другой выходной шине стабилизатора, а согласующего - к выходу усилителя в цепи обратной связи, подключенного к блоку для защиты, состоящего из резистивного делителя и двух шунтирующих транзисторов, причем, эмиттер первого транзистора подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента, база второго шунтирующего транзистора подключена к выходу указанного резистивного делителя, а коллектор - к управляющей цепи согласующего транзистора регулирующего элемента, конденсатор и вспомогательный источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от входных перенапряжений и перегрузок по току,

между одним из выводов вспомогательного источника питания и второй из указанных выходных шин включена дополнительно введенная цепочка из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, к средней точке которой подключены через первый дополнительно введенный переменный резистор база первого шунтирующего транзистора, коллектор которого подключен к управляющей цепи согласующего транзистора, а через второй дополнительно введенный переменный резистор эмиттер второго щунтирующего транзистора, причем указанный резистивный делитель включен между входными выводами стабилизатора, а конденсатор включен между базой первого шунтирующего транзистора и второй из указанных шин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР М) 442468, кл. G 05 F 1/58, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 203006, кл. G 05 F 1/58, 1965.

Ш ТЖ