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

I

Изобретение относится к устройствам авторегулирования, в частности стабилизаторам напряжения, и может быть использовано в системе электропитания радиоэлектронной аппаратуры и устройст измерительной техники.

Известен стабилизатор напряжения со схемой защиты 6т токовой перегрузки и перенапряжения на нагрузке, содержащий усилитель напряжения, датчик тока, усилитель токового сигм{ала, задающий генератор, выходной усилитель, обеспечивающий защиту от перенапряжений и токовой перегрузки ij .

Однако известная схема отличается сложностью и низкой помехоустойчивость обусловленной высоким быстродействием, что приводит к ложным срабатываниям схемы защиты и выключению стабилизатора .

Наиболее близким техническим реше-. нием к данному изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, соаержащий последовательно включенный

в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к входу выявительно-усилительного элемента и к выходу вьгходного усилителя, датчик тока, включенный в одну из силовых шин, усилитель токового сигнала,выходом подключенный к входу усилителя обратной связи с элементом задержки, а вхо- дом подключен к выходу усилителя обратной связи, и усилитель сигнала перенапряжения 2,

Известный стабилизатор 1меет недостаточную помехоустойчивость защиты при Сохранении ее быстродействия.

Цель изобретения - Повыщение помехоустойчивости защиты с сохранением быстродействия при ее упрощении.

Для этого в предлагаемом стабилизаторе постоянного напряжения усилитель сигнала перенапряжения выполнен в виде последовательносоединенных резистив- кого делителя и стабилитрона, включенных между входным и выходным выводами, и транзистора, базя которого под-

ключена к средней точке реэисторного делитёйя, а коллектор - к входу усилителя такового сигнала.

Йа чертеже преяставлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит послЪдовательно включенный регулирующий транзистор 1, базой подключенный к входу выявительно-усилительного элемента 2 и к выходу выХодногб усилителя 3, датчик 4 тока, усилитель 5 токового сйгнала выход которого подключен к входу усилителя 6 обратной связи с элемейтой задеряйсй на конденсаторе 7, усилитель 8 сигнала перенапряжения, выполненный НагтЪслёйовательно соединеннь1х резис тивного делителя {резисторы 9, 10), стабилитрона 11 и транзисторна 12.

Принцип работы стабилизатора заключается в следующем. .При включении стабилизатора зарядным током конденсатора 7 транзистор усилителя 5 токового сигнала открыт, его коллекторным током открыбается и транзистор усилителя 6 обратной связи, который поддерживает открытое состояние транзистора усилителя 5. Tpaнзиctoры 12 усилителя 8 сигнала перенапряжения и выходного устгш теля 3 закрыты.

При токовой перегрузке падение iJanряжейия на датчике 4 тока увеличивается, транзистор усилителя 5 пбдзапира е1Ья, а тра нзистор выходного усилителя 3 of- пираетсй, воздейстьуя на вхой регуЛйрующего транзистора 1 таким оВразом, что величива тока перегрузки не превьшает установленной величины, регулй| уемой величиной сопротивления в базе транзистора усилителя 5. Транзистор усилителя 6 обратной связи подзапирается, усиливав запирание транзистора усилителя 5. Одн;ак6 оя воздействует не сразу, а с некоторой задержкой, определяемой величиной конденсатора 7, шунтирующего его Переход. ПосЛе заряда конденсатора за счет действия поножктельной обратной связи транзисторы усилителей 5 и 6 запираются, а транзистор усилителя 3 насыщается и шунтирует вход регулирующего транзистора 1. Стабилизатор выключается. Схема защиты запоминает перегрузку. Для повторного включения стабилизатора необходимо выключить и скова включить стабилизатор.

Таким образом, в течениевымени задержки при перегрузке стабилизатор юрюводится в режим стабилизации (ограт

ничения) тока, а в течение этого времени п ерегрузка йе устраняется, то стабилизатор выключается, а схема защиты запоминает перегрузку. .

При перенапряжении на выходе стабилизатора через стабилитрон 11 начинает протекать ток, создавая падейие напряжения на резистивном делителе. Этим напряжением транзистор 12 усилителя 8 перёнапряжения начинает открываться, уменьщая напряжение на -Входи усилителя 5. Транзистор усилителя 5 начинает запираться и далее устройство работает, к1зк и в случае токовой перегрузки, С той лишь разницей, что причиной запИ- рания усилителя 5 является не увеличение напряжения на датчике 4 тока, а отпирание транзистора 12 усилителя 8, при этом выходной усилитель 3 воздействует на регулирующий транзистор 1 таким образом, что выходное напряжение he превьпиает допустимого уровня. Причем вогздействие на регулирующий транзистор 1 происходит без задержки, так Как в цепи усилителей 8, 5, 3 от- сутствув51рспециальные элементы задержки, выклк)чение стабилизатора происходит с задержкой, определяемой величиной конденсатора 7 в усилителе 6 обратной свйзи.

Следовательно, всчкое перенапряже- низ на выходе стабилизатора отрабатывается без Задержки, если оно длительно (превышает установленнЬе время задержки), произойдет выключение стабилизатора.Этим достигается высокая поме Хоустойчиврсть при быстродействии, определяемом только частотными свойствами элементов.

Формула изОбретенид

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включённый в силовую шину регулирующий транзистор базй которого подключена к входу выявительно-усилите;1ьногр элемента и к выходу, выходного усилителя, датчик тока, включенный в одну из силовых шин, усилитель токового сигнала, выходом подключенный к входу усилителя обратной связи с элементом задержки, а входом- к выходу усилителя обратной связи, усилитель сигйала перенапряжения, отличающийся тем, что, с целью побьдаения помехоустойчивости защиты и упрощения при сохранении ее быизтродёй-

ст1вия, усилитель сигнала перенапряЛения выпопнен в вйце пбеледовагелЬйо соединенных рёаистйвногб делителя и стабилитрона, включенных между входным и выходным выводами, и транзнстЬ ра, база которого подключена к точке резистивного делителя, а ксйлектор - к входу усилителя токового силйала.

Источники информации, принятые во вниманий при экспертизе

1. Патент ФРГ И 2136030, iui.G 05 Pi/58. 1972.

J..ynfermtiongf lournaf of fe troftics № : 6, 33. c. 597-599. 1972.