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

Изобретение относится к электротехнике и нредназначеио для использования в качестве вторичиого источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны стабилизаторы иапряжения постоянного тока, содержащие регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, источник опорного иапряжения и узел защиты на онтроне 1, 2. Наиболее близким к изобретению техническим региением является стабилизатор напряжения иостоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых щии транзисториый регулирующий элемент, управляющий зажим которого через резистор соединен с общей силовой щиной стабилизатора, усилитель постоянного тока, один из входов которого соединеи с выходом резиеторного делителя выходного напряжения, а другой - с выходом источника опорного напряжения, и узел защиты на оитроне, причем пocлeдoвaтev ьная н.епочка из иеточника света оптрона и балластного резистора включена нараллельно выходным выводам етабилизатора 2.

Недостатком известиых устройств, как и других стабилизаторв с защитой, основанной на ограничении тока регулирующего элемента, является перегрузка регулирующего элемента по току и напряжению при коротком замыкаини, что при длительном

состоянии режима короткого замыкания может привести к выходу из строя стабилизатора. Кроме того, стабилизаторы с защитой такого типа требуют тщательной инднвидуальной настройки, так как оптрон является нелинейным элементом.

Целью изобретения является повысить адежность стабилизатора напряжения постоянного тока и упростить его настро11ку.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор иапряжения постоянного тока введено два транзистора возврата, эмигтеры которых через донолннтельно введенный диод соединены с выходным енловым зажимом регулирующего элемента и нсносредственно - с выходом иеточника онорного напряжения, а коллекторы через нагрузочные элементы соедииены со входным силовым зажимом регулирующего элемента, при этом база первого транзиетора возврата соединена с коллектором второго транзистора возврата, база которого через дополнительно введенный резистор соединена с выходным силовым зажимом регулирующего элемента, а приемник света оптрона включен между выходом усилителя постоянного тока и управляющим зажимом регулирующего элемеита, кроме того, указанные нагрузочные элементы выполнены

на резисторах, а цепь питаиия уеилителя постоянного тока соединена со входным силовым зажимом регулирующего элемента. Принциннальиая электрическая схема стабилизатора нанряжения постоянного тока представлена на чертеже. Стабилизатор содержит регулирующий элемент (транзистор) 1, включенный между входом и выходом устройства и соединенный базой с общей шиной через резистор 2, усилитель постоянного тока 3, пепь питания которого подключена ко входу стабилизатора, делитель выходного напряжения 4, источник опорного нанряжения на стабилитроне 5, оптрон 6, источник света которого через резистор 7 нодключен параллельно выходу стабилизатора, а приемник сзста включен между выходом усилителя постоянного тока 3 и базой регулирующего транзистора 1, и транзисторы возврата 8 и 9, подключенные эмиттерами через диод 10 к выходу стабилизатора и к источнику о, а коллекторами через нагрузочные резисторы 11 и 12 - ко входу стабилизатора, причем база транзистора 8 соединена с коллектором транзистора 9, а база последнего через резистор 13 - с выходом стабилизатора. Стабилизатор работает следующим образом. В момент подачи входного напряжения транзистор 8 отпирается и переходит в режим насыщения. Через диод 10 напряжение подается на выход стабилизатора. Величина этого напряжения определяется делителем 4, одно плечо которого является сопротивлением нагрузки, а второе - эквивалентным сопротивлением элементов, включенных между выходом стабилизатора, и должна быть достаточной для отпирания оптрона 6. Одновременно фиксируется опорное напряжение на стабилитроне 5 и на неинвертирующем входе операционного усилителя 3, обеспечивающее отпирающий потенниал для регулирующего транзистора 1. Транзистор 9 отпирается и шунтирует вход транзистора 8, запирая его. С этого момента управление оптроном 6 осуществляется с выхода стабилизатора. Диод 10 запирается и предотвращает запирание транзистора 9. Таким образом, в рабочем режиме узел защиты стабилизатора характеризуется малым потреблением энергии, определяемым только цепью управления оптрона. При коротком замыкании вслед за запиранием регулирующего транзистора 1 запирается транзистор 9, а транзистор S отпирается. Ток короткого замыкания ограничивается величиной сопротивления нагрузки транзистора 8. Техиико-экономнческнй эффект состоит в повышении надежности стабилизатора благодаря полному выключению регулирующего транзистора при коротком замыкании и более простой технологии настройки, так как, все активные элементы узла защиты работают в ключевом режиме. Формула изобретения 1. Стабилизатор напряжения ностояниого тока, содержащий включенный в одну пз силовых шин транзисторный регулирующий элемент, управляющий зажим которого через резистор соединен с общей силовой шиной стабилизатора, усилитель постоянного тока, один из входов которого соединен с г ыходом резисторного делителя выходного напряжения, а другой - с выходом источника опорного напряжения на стабилитроне, и узел защиты на онтроне, последовательная цепочка из источника света оптрона и балластного резистора включена параллельно выходным выводам стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы стабилизатора п упрощения его настройки, п него введены два транзистора возврата, эмиттеры которых через дополнительно введенный диод соединены с в.ыходным силовым зажимом регулирующего элемецта и нецосредственно - с выходом источника опорного напряжепия, а коллекторы через нагрузочные элементы соединены со входным силовым зажимом регулирующего элемента, при этом база цервого транзистора возврата соединена с коллектором второго транзистора возврата, база которого через дополцительно введенный резистор соединена с выходным силовым зажимом регулирующего элемента, а приемник света оптрона включен между выходом усилителя постоянного тока и управляющим зажимом регулирующего элемента. 2.Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что нагрузочные элементы выцолнены на резисторах. 3.Стабилизатор по ц. 1, отличающийся тем, что цепь цитания усилителя постоянного тока соединена со входным иловым зажимом регулирующего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 483661, кл. G 05F 1У58, 1972. 2.Заявка № 2449779/07, кл. G 05F 1/56, 1977, по которой принято решение о выдаче вторского свидетельства.