Стабилизированный конвертор Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к вторичным источникам питания и предназначено для питания маломощной аппаратуры, в частности, микросхемной.

Известен стабилизированньш преобразователь напряжения, содержащий последовательный регулируемый элемент, источник опорного напряжения, усилитель, выполняющий функции схемы сравнения, и трансформаторный щзеобразователь напряжения с двухполупериодным выпрямителем для питания усилительного транзистора стабилизатора 1.

Недостаток схемы заключается в наличии запускающего резистора, шунтирующего регулирующий элемент, так как при возникновении короткого замыкания на выходе и прекращении подачи питания на усилительный каскад, входное нагфяжение продолжает поступать на элементы преобразователя.

Известен также стабилизирова1шый конвертор, содержащий соединенный входом с входным выводом регулирующий транзистор, включе1шые последовательно в выходную цепь преобразователь 1юсто}шного напряжения в переменное и выпрямитель, выход которого служит для подключения нагрузки и соединен с одним входом фавниваюп1его элемента, другим входом соединенного с источником опорного на1тряжения, а выхода - с токозадающим транзистором, выход которого соединен с управлянипим входом регул1фующего транзистора, дополнительный выпрямитель, входом соединенный с выходом указашюго преобразователя, а.выходом включенный в цепь гштання токозадающего транзистора, и ограничитель по {21.

В известном конверторе при возникновении короткого замыкания в нагрузке регулирующий элемент находится в нерабочем состоянии, так как на него не подается рабочее,отключение его в аварийном режиме, так как входной ток продолжает поступать на элементы схемы через шунт1фующий резистор, наличие которого к тому же уменьшает коэффищ1ент стабилизации .i. Кроме того, не обеспечивается надежная защита при превыщении тока . потребления номинальной величины, если только такое превышение не является коротким замыканием.

Целью изобретения является повышение надежности путем его отключения не только при коротком замыкании, но и гфи превышеНИИ потребляемого тока номинальной величины. Для этого стабилизированный конвертор снабжен конденсатором, включенным между указанным входом регулирующего гранзистора и цепью питания источника опорного напряжения, а ограничитель по току включен в выходную цепь регулирующего транзистора и выполнен ,в ввде измерительного резистора, нодсоединенного одним концом к регулирующего транзистора, а другим - к введенному дополнительному источнику опорного нагфяжения, другой конец которого подсоединен к базе регулирующего транзистора, а с целью прецизионной }iacTpoiiKH на ток перегрузки, оп снабжен стабилитроном, включенным на выход дополнительного выпрямителя в цепь питания токозадающего транзистора.

На чертеже изображен стабилизировшшый конвертор, функциональная схема.

Он содержит последовательный регулирующий транзистор 1, к базе которого подключен токозадающий транзистор 2, источник 3 опорного нагтряжения, сравнивающий элемент 4, преобразователь 5 постоянного нагфяжения в переме1шое к выходу которого подключен входом дополнительный выпрямитель 6, выпрямитель 7. Между входом 8 регул1фующего транзистора и щиной 9 питания токозадхающего транзистора включен ковденсатор 10. В цепи эмиттер - база регулирующего транзистора 1 включен офаничитель 11 по току, выполненный в виде измерительного резистора и допо)П1Ительного исто1шика опорного напряжения, представляющего собой цепочку из двух последовательных диодов. Выход дополнительного выпрямителя б соединен с шиной 9 питания токозадающего транзистора 2 через стабилитрон 12. Резистор-13 служит для ограничения тока в базу регул1фующего транзистора, резистор 14 - элемент привязки транзистора 1, конденсатор 15 - емкость фильтра,

Конвертор работает следующим образом. При включении напряжения перепад его передается через конденсатор 10 в цепь базы регулирующего транзистора и открывает его. Beличина конденсатора выбирается такой, чтобы постоянная времени его зарада была не меньше времени возбуждения 1феобразователя 5. После заряда конденсатора 10 на токозадающий транзистор 2 поступает стабилизированное напря;:сение с дополнительного выпрямителя 6. С помощью стабилитрона 12 с заданным порогом стабилизации зто напряжение выбирается таким, чтобы с учетом токовою ограничения

по цепи ограничителя 11 по току при превышении определенного тока потребления и соответствующем падении натфяжения с дополнительного выпрямителя 6. С помощью стабилитрона 12 с заданным порогом стабилизации зто напряжение выбирается таким, wo6bi с учетом токового ограничителя по цепи ограниадтеля 11 по току гфи 1февыщении определенного тока потребления и соответствующем падении напряжения с дополнительного выпрямителя 6 наступал момент недостаточного тока управления регулирующим транзистором и срыв работы конвертора. Включение стабилитрона 12 не является обязательным, если не требуется точная настройка на отключение конвертора при превышении номинального тока потребления. В этом случае срыв работы конвертора происходит при снижении вольт-добавочного напряжения до уровня меньше необходимого для поддержания тока в базу регулирующего транзистора. При этом снижение напряжения происходит быстрее роста тока перегрузки за счет действия ограничителя 11 по току.

Таким образом, достигается защита элементов конвертора и потребителя от недопустимо

высокого тока. Кроме того, ограничитель 1 1 но току способствует защите транзисторов преобразователя от повьпценного тока в начальный момент вюночения истошика и появления большого запускающего тока через транзистор 1 на период возбуждения преобразователя 5 и заряд конденсатора 15.

Формула изобретения

1. Ст аб1шизированный конвертор, содержащий соединенный входом с входным выводом регулирующий транзистор, включенные послеовательно в выходную цепь преобразователь постоянного напряжения в переменное и выпрямитель, выход которого служит для подключения нагрузки и соединен с одним входом сравнивающего элемента, другим входом соединенного с источником опорного нагфяжения, а выходом - с токозадающим транзистором, выход которого соедш1ен с управляющим входом регулирующего )стора, дополнительный вьнфямитель, входом соедлненньп с выходом указанного преобразователя, а выходом включенный в цепь гмтания токозадающего транзистора, и ограничитель по току, отличаюшийс я тем, что, с ц-елью повышения надежности при превышении тока потребления номинальной величины, конвертор снабжен конденсатором, включенным между указанным входом регулирующего транзистора и цепью ттания источника опорного напряжения, а ограничитель по току включен в выходную цепь регулирующего транзистора.

2.Стабилизированный конвертор по п. 1, отличающийся тем, что ограничитель по току выполнен в виде измерительного резистора, подсоединенного одним концом к выходу регулирующего транзистора, а другим - к введенному дополнительному источнику опорного напряжения, другой конец которого подСоединен к базе регулирующего транзистора.

3.Стабилизирова1 ный конвертор по п. 1, обличающийся тем, что, с целью

прецизионной настройки на ток перегрузки, он снабжен стабилитроном, включенным на выход дополнительного выпрямителя в иепи питания токозадающего транзистора.

Источники информации, гфинятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 345483, кл. G 05 ;F 1/56, 1970.

2.Патент США № 3758841, кл. Н 02 М 1/18, 1976.

Г