Ключевой стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

(54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к системам регулирования электрических величин, и предназначено для использования в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен ключевой стабилизатор постоянного напряжения 1.

Наиболее близким к предложенному стабилизатору является ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в питающую щину, усилитель постоянного тока, один вход которого соединен с делителем выходного напряжения, другой вход - с источником опорного напряжения, а выход - с входной цепью триггера Шмитта, и согласующий транзистор, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента 2.

Недостатком этого стабилизатора является отсутствие защиты схемы от короткого замыкания. Это приводит к тому, что при коротком замыкании в цепи нагрузки схема перестает генерировать и остается в таком положении до тех пор, пока на вход регулирующего транзистора не поступит отпирающий сигнал, транзистор открывается до насыщения и через коллектор-эмиттер транзистора и дроссель проходит опасно большой ток.

Цель изобретения - повыщение надежности ключевого стабилизатора постоянного напряжения путем обеспечения защиты стабилизатора, от короткого замыкания в нагрузке.

Это достигается тем, что ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в питающую щину, усилитель постоянного тока, один вход которого соединен с делителем выходного напряже5ния, другой вход - с источником опорного напряжения, а выход - с входной цепью триггера Шмитта, и согласующий транзистор, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, снаб0жен диодом, включеннымпараллельно входу согласующего транзистора, и конденсатором, включенным между выходом триггера Шмитта и входом согласующего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент (транзистор) 1, триггер Шмитта на транзисторах 2 и 3. База транзистора 3 соединена с усилителем 4 постоянного тока. Коммутирующий диод 5 включен между точкой соединения коллектора регулирующего элемента 1 с дросселем 6 и минусовой шиной. Конденсатор 7 включен на выходе стабилизатора. Стабилизатор содержит также согласующий транзистор 8, коллектор которого соединен с базой регулирующего элемента , а база транзистора 8 соединена через конденсатор 9 с выходом триггера Шмитта.

При нормальной работе стабилизатора уменьщение выходного напряжения приводит к запиранию транзистора 3 триггера Шмитта и отпиранию транзистора 2, отчего через конденсатор 9 на базу транзистора 8 поступает отпирающий импульс напряжения, в результате чего регулирующий транзистор 1 открывается, в нагрузку через дроссель 6 поступает ток, и выходное напряжение начинает увеличиваться.

При увеличении выходного напряжения транзистор 2 запирается, импульс, отпиравщий транзистор 8, прекращается, на базу последнего поступает запирающее напряжение от конденсатора 9, регулирующий транзистор 1 запирается. Этот процесс повторяется непрерывно, и через конденсатор 9 на транзистор 8 проходят импульсы изменяющейся длительности в зависимости от сопротивления нагрузки и входного напряжения, выходное напряжение поддерживается стабильным. Диод 10 обеспечивает разряд конденсатора 9.

При коротком замыкании в цепи нагрузки генерация прекращается, выходной транзистор 2 триггера Шмитта оказывается открытым, но транзистор 8 и регулирующий

элемент I заперты, так как через конденсатор 9 постоянный ток на базу транзистора 8 не проходит, и входной ток схемы уменьшается почти до нуля. Схема остается в этом устойчивом состоянии сколь угодно долго,

даже после снятия короткого замыкания, при этом в схеме и в нагрузке нет опасно больших токов. Для запуска схемы после срабатывания защиты необходимо снять короткое замыкание, выключить питание и

вновь включить его.

Таким образом, наличие конденсатора 9 придает схеме защитные свойства и, следовательно, увеличивает надежность работы схемы.

Формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в питающую щину, усилитель постоянного тока, один вход которого соединен с делителем выходного напряжения, другой вход - с источником опорного напряжения, а выход - с входной цепью триггера Шмитта, и согласующий

транзистор, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности путем обеспечения защиты стабилизатора от короткого замыкания в нагрузке, он снабжен диодом, включенным параллельно входу согласующего транзистора, и конденсатором, включенным между выходом триггера Шмитта и входом согласующего транзистора.

Источники информации,

5принятые во внимание при экспертизе

2.Додик С. Д. Источники электропитания на полупроводниковых приборах. «Советствое радио, 1969, с. 418, рис. X - 5а.