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

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для применения в стабилизаторах напряжения постоянного тока компенсационного типа. Известен стабилизатор напряжения содержащий регулирующий элемент, дат чик тока перегрузки, пороговый и исполнительный элементы l. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения,содержащий включенный последовательно в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилителя постоянного тока и к выходу управляющего элемента и блок защиты от перегрузок по току и корот ких замыканий, состоящий из ждущего мультивибратора и датчика тока 2. Недостаткс1ми этого стабилизатора является низкая надежность и ограниченные эксплуатационные возможности. Цель изобретения - повышение и расширение эксплуатационных возможностей. Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор постоянного напряжения введен пороговый элемент, включенный между положительным входным выводом и отрицательным выходным выводом, а s блок защиты введен аналоговый токоограничительный узел, соединенный параллельно с Ждущим мультивибратором, входы которых подключены к датчику тока и пороговому элементу, а выходы соединены со входом управляющего элемента. Токоограничительный узел, охваченный отрицательной обратной связью ПО току нагрузки, при кратковрёмен- ных и длйтельттш: перёгрузках и fcotJo - ком замыкании переводит стабилизатор напряжения в режим стабилизации тока нагрузки с заданной, безопасной для регулирующего транзистора, велй 1йНой. ждущий мультивибратор, обладагощий одним устойчивым состоянием, осуществляет автоматический возврат стабилизатора напряжения в рабочее состояние после устранения перегрузки и ограничение рассеиваемой мощности на регулирующем транзисторе, закрывая его со скважностью, прямо пропорциональной току перегрузки. На чертеже представлена принципиёшьная схема стабилизатора постоянного напряжения. Устройство содержит регулирующий . транзистор 1, включенный в плюсовую

шйну стабилиiaatopa напряжения, усилители 2 обратной связи, включенный между выходными выводами стабилизатора напряжения, управляющий элемент на транзисторе 3, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 1, а эмиттер соединен с общей шиной, датчик 4 тока перегрузки, включенный в общую шину стабилизатора напряжения, пороговый элемент 5, включенный между плюсовым входным выводом и минусовым выходньзм выводом стабилизатора напряжения,блок

6защиты, состо5адий из параллельно соединенных ждущего мультивибратора

7и аналогового токоограничительного узла 8, входы которых соединены с датчиком 4 тока перегрузки и пороговым элементом 5, а выходы соединены с базой транзистора 3.

Ток нагрузки, проходя через регулирующий транзистор 1 стабилизатора напряжения и датчик 4 тока перегрузки, создает на нем пропорциональное току нагрузки напряжение, которое сравнивается с напряжением порогового элемента 5 в блоке 6 защиты, вырабатывающем сигнал управления транзистором 3, который изменяет режим регулирукнцего транзистора 1.

при номинальном токе нагрузки напряжение сигнала управления на базе транзистора 3 относительно общей шины стабилизатора напряжения равно нулю, и регулирующий транзистор 1 управляется только сигналом усилителя 2 обратной связи по напряжению. При увеличении тока нагрузки до величины, создающей на датчике 4 напряжение , превышающее уровень напряжения порогового элемента 5, установленной для ждущего мультивибратора 7, мультивибратор опрокидывается, и его выходной сигнал поступает на базу транзистора 3, открывает его, и транзистор 3 соединяет базу регулирующего транзистора 1 с общей шиной стабилизатора, в р|ёзультатё чего он закрывается. Напряжение датчика 4 становится равным нулю, мультивибратор 7 при этом возвращается в ждущий режим, регулирующий транзистор 1 б1 крыйаётся и, ёсЛй пёрёгрузТйа е Устранена, процесс повторяется.

При токах, возникающих в режиме включения стабилизатора на большую ёййОстгн или кОроткОзамкнутую на- р1у йуиП|5й УбёЛй 1ёнии тока нагрузки до величины, создающей на датчике 4 н апряжение, превввйающее второй уровень напряжения порогового элемента 5, установленный дЛ токоОграиичивающего узла 8, одновременно с мультивибратором 7 начинает работать токоограничительный узел 8, охваченный отрицательной обратной связью по

току нагрузки. Он вырабатывает в промежутках между импульсами мультивибратора 7 второй сигнал управления, создающий режим работы транзистора 3, при котором стабилизатор переходит в режим стабилизации тока-нагрузки, не превышающего предельно допустимый для регулирующего транзистора 1, После устранения перегрузки функционирование блока 6 защиты прекращается, и стабилизатор напряжения возвращается в рабочее состояние. Сочетание в блоке зардиты аналоговых характеристиктокоограничительного узла и импульсных характеристик ждущего мультивибратора выгодно отличает данное устройство от известных, так как ток через регулирующий транзистор при любых видах перегрузки не превышает предельно допустимый для регулирующего транзистора, рассеиваемая мощность на нем при этом

1,-Uov

в .. ,, раз меньше, чем в номи« к-эрт

нальном режиме (где величина напряжения на входе стабилизатора

5 напряжения, Цц.рт - величина напряжения на регулирующем транзисторе в номинальном режиме, (i - скважность , мультивибратора). Кроме того, обеспечен автоматический возврат стабилизатора напряжения в рабочее состояние после устранения перегрузки.

Формула изобретения

5 Стабилизатор постоянного напряжения содержащий включенный последовательно в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилителя постоянного

0 тока и к выходу управляющего элемента, блок защиты от перегрузок по току и ко ротких эа мыканий, состоящий из ждущего мультивибратора и датчика тока, отличающийся тем, чт«, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей, в него введен пороговый элемент, включенный между положительным входным выводом и Отрицательным выходным выводом, а в блок

защиты введен аналоговый токоограничительный узел, соединенный параллельно с ждущим мультивибратором, входы которых подключены к Датчику тока и пороговому элементу, а выходы соединены с входом управля1дщего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 534929, G 05 F 1/53, 1975.