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

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источ ника электропитания аппаратуры различного назначения, в частности, в аппаратуре связи, вычислительной тех ники, автоматики. Известны стабилизаторы постоянно напряжения с импульсным регулированием 1, 2 . Первый стабилизатор содержит последовательный регулирующий элемент замыкающий диод, выходной L - С фильтр, устройство управления и уст ройство запуска. Недостатком извест ного стаби.гшзатора является то, что при плавном нарастании входного напр жения зарядный ток конденсатора, входящего в устройство запуска, не достигает величины тока стабилизации стабилитрона и устройство запуска оказывается неработоспособным, что снижает надежность стабилизатора постоянного напряжения. Второй стабилизатор, наиболее близкий к изобретению по своей техни ческой сущности, содержит последовательный регулирующий элемент, подключенный одним выводом к входной шине, другим - к выводам замыкающего диода и дросселя, соединенного другим выводсм с выходной шиной и конденсатором фильтра, и блок уппавления, вход которого подключен к выходной шине, выход - к управляющему электроду последовательно регулирующего элемента, а первая шина питания соединена через развязывающий диод с выходной шиной и через пусковой резистор и пусковой транзистор с выходной шиной, причем вторая шина питания блока управления, вторые выводы замыкающего диода и конденсатора фильтра подключены к общей шине. Недостатком данного стабилизатора постоянного напряжения является то, что в случае плавного нарастания входного напряжения, будет нарастать и напряжение питания блока управления, что может привести к выходу из строя последовательного регулирующего элемента из-за недостаточной величины управляющего сигнала. Кроме того, в случае неисправности стабилизатора напряжения, приводящей к отсутствию напряжения на его выходе, блок управления длительное время будет запитываться через элементы устройства запуска от входного напряжения. Это ведет к необходимости рассчитывать элементы устройства запуска на значительное выделение мощности, особенно в том случае, когда входное напряжение много больше напряжения, необходимого для питания устройства управления, и в конечном итоге - к увеличению массы и габаритов стабилизатора напряжения.

Целью настояшего изобретения является повышение надежности и улучшение массо-габаритных характеристик стабилизатора постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор дополнительно введены туннельный диод, токозадаюш.ий резистор, дополнительный транзистор и последовательная RC цепь, причем дополнительный транзистор соединен одним выводом с общей шикой, другим, через последовательную RC цепь, - с базой пускового транзистора, а управляющим электродом, через токозадающий резистор, с входной, и,через туннельный диод, с общей шинами.

На чертеже представлена схема стабилизатора постоянного напряжения

Последовательный регулирующий элемент 1 подключен одним выводом к входной шине 2, другим - к выводам замыкающего диода 3 и дросселя 4 соединенного д-ругим выводом с выходной шиной Ь и конденсатора б фильтра а управляющим электродом - к выхо- , ду блока 7 управления. Вход блока 7 управления соединен с выходной шиной 5, первая его шина питания - с пусковым блоком 8, а вторая - с обще шиной 9, Пусковой блок 8 состоит из развязываюшего диода 10, пускового резистора 11, пускового транзистора 12, последовательной RC цепи, состоящей из резистора 13 и конденсатора 14, туннельного диода 3.5, токозадающего резистора 16 и дополнительного транзистора 17, Развязывающий диод 10 подключен одним выводом к выходной шине 5, другим - к первой шине питания блока 7 управления, с которой через пусковой резистор 11 и пусковой транзистор 12 также соединена входная шина 2. Дополнительный транзистор 17 подключен коллектором через последовательную RC цепь состоящую из резистора.13 и конденсатора 14, к базе пускового транзистора 12, а базой к туннельному диоду 1Ь и токозадающему резистору 16, подключенно1у1у другим выводом к входной шине 2, причем эмиттер дополнительного транзистора 17 и второй вывод туннельного диода 15 подключены к общей шине 9.

Стабилизатор постоянного- напряжения работает следующим, образом. По подаче напряжения на входную шину

2 через токозадающий резистор 16 и туннельный диод 15 начинает протекать ток. Величина токозадающего резистора 16 выбирается такой, чтобы туннельный диод 15 включился при достижении входным напряжением величины, достаточной для нормальной работы блока 7 управления. Включение туннельного диода 15 вызывает насыщение ранее запертого дополнительног транзистора 17. При этом по цепи: общая шина 9, дополнительный транзистор 17, последовательная RC цепь, состоящая из резистора 13 и конденсатора 14, управляющий переход пускового транзистора 12, входная шина 2 начинает протекать ток, насыщающий пусковой транзистор 12, Входное напряжение через пусковой транзистор 12 и пусковой резистор 11 подается на блок 7 управления. Развязывающий диод 10 предотвращает шунтирование блока 7 управления сопротивлением нагрузки. Стабилизатор постоянного напряжения запускается. По истечении времени заряда конденсатора 14 пусковой транзистор 12 запирается, а блок управления запитывается от выходной шины 5 через развязывающий диод 10.

Таким образом, введение в стабилизатор постоянного напряжения туннельного диода, токозадающего резистора, дополнительного транзистора и последовательной RC цепи позволяет, во-первых, обеспечить подачу достаточного для нормальной работы напряжения на блок управления независимо от закона нарастания входного напряжения, и тем самым повысить надежность его работы и, во-вторых, обеспечить его однократный запуск, что дает возможность рассчитать элементы пускового блока по рассеиваемой мощности однократного пускового режима, то есть реализовать устройство с меньшими массой и габаритами.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, подключенный одним выводом к входной шине, а другим выводом - к одним выводам замыкающего диода и дросселя, соединенного другим выводом с выходно ШИНОЙ и конденсатором фильтра, и блок управления, вход которого подключен к выходной шине, выход - к управляющему электроду регулирующего элемента, а первая шина питания соединена через развязывающий диод.с выходной шиной, а через пусковой резистор и последовательно соединенный с ним коллектор-эмиттерный переход пускового транзистора, с входной шиной, причем вторая шина питания блока управления, вторые

выводы замыкающего диода и конденсатора фильтра подключены к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения массо-габаритных характеристик, в него введены туннельный диод, токозадаюший резистор, дополнительный транзистор и последовательная КС-цепь, причем дополнительный транзистор соединен одним выводом с обшей шиной, другим, через последовательную RC-цепь, - с базой пускового транзистора, а управляющим электродом, через токозадающий резистор,- с входной и, через туннельный диод, с обшей шинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № .121899, кл. Н 02 М З./Об, 1971.

2.Патент Франции 2133272, кл. Н 04 М 19/00, 1972.

+ fi