Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к радиоэлектронным устройствам электропитания средств автоматики, вычислительной техники и связи

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий источник входного напряжения, включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, база которого соединена с выходом измерительно-усилительного блока, и устройство токовой защиты регулирующего транзистора, осуществляющее запирание регулирующего транзистора или токоограничение в режиме перегрузки и короткого замыкания на выходе источника 1.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в выходную щину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу измерительно-усилительного блока, блок ограничения тока и первый диод 2.

Недостатком указанного стабилизатора является низкая надежность.

Цель - повышение надежности стабилизатора, путем ускорения срабатывания предохранителя.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введены второй диод, источник постоянного тока, включенный через указанный второй диод параллельно измерительно-усилительному блоку, предохранитель, включенный последовательно с регулирующим транзистором между указанным источником и выходным выводом, кроме того, выход блока ограничения тока подключен к базе регулирующего транзистора, эмиттер-коллектор которого защунтирован первым диодом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного стабилизатора.

Стабилизатор содержит источник 1 входного напряжения, регулирующий транзистор 2, переход эмиттер-коллектор которого соединен последовательно с подключенными к выходной шине предохранителями 3-5, а база соединена с выходом измерительно-усилительного блока 6 и выходом блока 7 ограничения тока. Между выходным выводом 8 регулирующего тр.анзистора и противоположной выходной шиной, через диод 9 включен источник 10 постоянного тока. Встречно параллельно регулирующему транзистору включен диод 11, потребители 12-14.

Источник 10 должен удовлетворять двум требованиям: во-первых, его напряжение должно быть ниже выходного напряжения стабилизатора, во-вторых, его нагрузочная вольт-амперная характеристика должна обеспечивать заданный дополнительный ток в режиме перегрузки и короткого замыкания.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.

В нормальном, без перегрузки, режиме работы выходное напряжение стабилизируется на заданном уровне регулирующим транзистором 2, управляемым измерительно-усилительным блоком 6. Падение напряжения на регулирующем транзисторе приложено к диоду 11 в виде обратного напряжения. Разность выходного напряжения стабилизатора и напряжения источника 10 приложена к диоду 9 также в обратном направлении. Поэтому диоды 11 и 9 и источник 10 на работу стабилизатор-а не влияют.

В режиме перегрузки или короткого замыкания, например, в цепи потребителя 12, величина тока базы и коллектора регулирующего транзистора 2 ограничивается блоком 7. Регулирующий транзистор, подзапираясь, уменьшает выходное напряжение стабилизатора ниже уровня напряжения источника 10. При этом через диод 9 в цепь потребителей 12-14 начинает поступать дополнительный ток от источника 10. Сумма токов регулирующего транзистора и источника 10 обеспечивает быстрое срабатывание предохранителя 3, после чего выходное напряжение стабилизатора восстанавливается. Диод 9, запираясь, отделяет источник 10 от выхода стабилизатора, потребители 13 и 14 вновь получают питание стабилизированным напряжением.

При переходных процессах, происходящих при включении стабилизатора, подключении и отключении потребителей, а также при возникновении и отключении режимов

перегрузки и короткого замыкания, из-за различных временных характеристик источника 1 входного напряжения и источника 10 возникают моменты, когда напряжение источника 10 становится больще напряжения источника входного напряжения. В этих случаях диод 11 своей прямой проводимостью щунтирует регулирующий транзистор, защищая его от обратного напряжения.

Такое выполнение схемы стабилизатора постоянного напряжения позволяет согласовать перегрузочные ампер-секундные характеристики регулирующего транзистора и выходных предохранителей, обеспечив при этом заданный запас по времени перегрузки регулирующего транзистора.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в

выходную шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу измерительно-усилительного блока, блок ограничения тока и первый диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй диод, источник постоянного

тока, включенный через указанный второй диод параллельно измерительно-усилительному блоку, предохранитель, включенный последовательно с регулирующим транзистором между указанным источником и выходным выводом, кроме того, выход блока ограничения тока подключен к базе регулирующего транзистора, эмиттер-коллектор которого зашунтирован первым диодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР -Nb 589606, кл. G 05 F 1/58, 1978.