Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G05F1/56 

I

Изобретение относшгся к .электротех- нике и предназначено для использования в качестве вторичного источника электропитания радиотехнических устройств автоматики.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий и усилительный транзисторы разного типа проводимости, линейный и нелинейный делители выходного напряжения и пусковой резистор , включенный между базой регулирующего транзистора и общей шиной 1.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, подключенный в одну из силовых шин эмиттером к входному вьтоду, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы которых сое-. динены со входом усилителя обратной связи, а одни из входных выводов - с общей шиной, пусковой конденсатор, подключенный одним вьшодом к эмиттеру, а другим вьшодом через пусковой и разделительный встречно-последовательно включенные диоды соединен с коллектором регулирующего транзистора 2,

Недостатком известных стабилизаторов является низкая надежность запуска.

Цель изобретения - повышение надежности запуска стабилизатора напряжения постоянного тока.

,Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока, содержащем регулирующий транзистор, гюдключенный в одну из силовьк шин эмиттером, к входному выводу,, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напр{ркения и источник опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы 3 которых соединены со входом усилителя обратной связи, а одаи из входных выводов - с общей шиной, пусковой конден сатор, подключенный одним вьшодом к эмиттеру, а другим вьтодом через пуск вой и разделительный встречно-последовательно включенные диоды соединен с коллектором регулирующего транзисто ра, другие входные выводы упомянутых делителя выходного напряжения и.исто ника опорного напряжения подключены к точке соединения одноименньос электродов упомянутых диодов, а пусковой конденсатор зашунтирован дополнительно введенным резистором. Принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока представлена на чертеже. Стабилизатор,содержит регулирующий транзистор 1, усилитель обратной связи на транзисторе 2, делитель выходного напряжения на резисторах 3 и 4 и источник опорного напряжения на стабилиг роне 5 и ограничительном резисторе 6, разделительный диод 7, пусковой диод 8, конденсатор 9 и дополнительный резистор 10. Транзисторы 1 и 2 могут быть составными. Однако с целью исключения влияния обратных токов на стабильность выходного напряжения следует отдать предпочтение транзисторам с дополнительной симметрией и по возможности кремниевым. Сопротивления резисторов 3, 4 дели теля выходного напряжения выбраны из расчета обеспечивания усилителя.обрат ной связи на транзисторе 2 номинальным выходным напряжением и током базы транзистора 2,, достаточным для работы стабилизатора в заданном диапазоне нагрузок. Выб.ор величины сопротивления резис тора 6 ограничен с одной стороны максимально допустимым рабочим током опорного стабилитрона 5, а с другой максимальным рабочим током стабилизатора, при котором еще не происходит защитного отключения стабилизатора, Диод 7 рассчитан на ток, несколько больший суммарного тока, проходящего через делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения ст билизатора. Диод 8 рассчитан на ток, равный импульсному току заряда конденсатора Длительность пускового импульса за дается конденсатором 9 и общим сопро 14 гнвле;. . ;.: aripij:: -. .ii. соедмненных делителя вь ходного напряжения н источника опорного напряжения стабилизатора. Величина сопротивления резистора 10 определяется выбором постоянной времени разряда конденсатора 9, которая долл :на0ыть выбрана достаточно боль шой, чтобы исключить влияние этой цепи на фильтрацию выходного напряжения ив тоже время достаточно малой, чтобы стабилизатор был готов к последнему включеншо; Стабилизатор работает следующим образом. При подведении, к входным зажимам стабилизатора несталибизированного входного напряжения происходит заряд конденсатора 9. Протекающий при этом ток через параллельно соединенные делитель выходного- напряжения и источник опорного напряжения, чему способствует диод 7, исключающий протекание зарядного тока конденсатора 9 через нагрузку, в начальный момент включения запирает транзистор 2 усилителя стабилизатора. По мере уменьшения тока заряда конденсатора 9 соответственно уменьшив- щееся напряжение на делителе и источнике опорного напряжения создает отпи- рающий потенциал на переходе эмиттербаза транзистора 2, после чего регулирующий транзистор 1 и транзистор 2 открываются. -С этого момента вступает в действие цепь обратной связи стаби- лизатора и на выходе его поддерживается номинальное выходное напряжение. Конденсатор 9 при этом заряжается до максимального значения разности входного и выходного напряжений, так как соп- ротивление конденсатора 9 велико. Это исключает проникновение пульсации входного напряжения на выход стабилизатора через зарядную цепь из диода 8 и конденсатора 9. В случае перегрузки на выходе или коротком замыкании в нагрузке зарядная цепь, состоящая из диода 8 и конденсатора 9, не оказьшает влияния на порог отключения стабилизатора вследствие большой инерционности этой цепи. В этом случае ток через опорный стабилитрон 5 прекращается, что приводит к переполюсовке напряжения на переходе эмиттер-база транзистора -2 и -закрЕшани;о его коллекторного перехода. Регулирующий транзистор 1 в этом случае также закрьтается. Это приводит к ла- 57 винному процессу самозакрывания транзисторов 1 и 2 стабилизатора. Так как на время устранения аварийного достояния на выходе, как правило, входаое напряжение стабилизатора снимается, то после устранения аварии необходимо вновь подать напряжение на входные зажимы стабилизатора. Стабилизатор при этом включается, так как, находясь в обесточенном состоянии на время устранения аварийного состояния, конденсатор 9 разряжается через дополнительный резистор 10, поэтому цри подаче входного напряжения через паралле но соединенные делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения вновь протекает ток заряда конденсатора 9. Если резистор 10 отсутствует , разряд происходит через обратное сопротивление диода 8, что значительно увеличивает время подготовки стабилизатора дпя последующего включения после устра нения перегрузки или короткого замыкания на вьосоде. Таким образом, в данном стабилизато ре в отличие от прототипа надежность пуска стабилизатора повышается, так как элементы пуска не влияют на стабильгность выходного напряжения, а следовательно, и компромиссный подход к выбору параметров этих элементов. По этой же причине обеспечивается защитное самоотключение стабилизатора в случае перегрузки короткого замыкани на выходе при практически полном отсут 1 ствии остаточного тока регулирующего транзистора стабилизатора. Формула изобретения Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, подключенный в одну из силовых шин эмиттером к входному вьшоду, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы которых соединены со входом усилителя обратной связи, а один из входньгх вьюодов - с общей шиной, пус- ковой конденсатор, подключенный одним вьшодом к эмиттеру, а другим вьшодом через пусковой и разделительный встречно-последовательно включенные диоды соединен с коллектором регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности запуска стабилизатора, другие входные выводы упомянутых делйтелей выходного напряжения и источника опорного напряжения подключены к точке соединения одноименных электродов упомянутых диодов, а пусковой конденсатор зашунтирован дополнительно введенным резистором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 356633, кл. G О5 F 1/56, L973. 2.Авторское свидетельство СССР №520574, кл. G 05 F 1/58, 1976.

к«

- ,-Ч I

-O

n-

&

V7

i

s