Резервированный стабилизаторпОСТОяННОгО НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относ|дтся к радиотехнике и автоматике и может быть ис.Пользовано для создания высоконадежных систем электропитания радиоэлект ровной аппаратуры. Известны резервированные стабилиз торы напряжения, содержащие п (где , 3, 4) стабилизаторов, включенных парсшлельно и соединенных с общей нагрузкой черед диоды fl. Однако известные устройства облад шт недостаточной надежностьюг так как пробой регулируклцего элемен та в одном из стабилизаторов приводиаг к потере работоспособности всего yqtpo&c-csa. Наиболее близким по технической cJbtHOCTH к изобретению является резервированный стабилизатор постоян ного напряжения, содержащий два параллельных канала, выполненных на двух последовательно сочиненных по току регулирующих элементах с усилителями ошибки каждый, четыре делителя на резисторах в цепи обратной связи каждого усилителя ошибки, включенные параллельно общей нагрузке, один конец которой соединен с нулевой шиной входного напряжения, причем одни концы цепи питания четырех усилителей ошибки объединены и подключены к нулевой шине источника питания, а вторые концы цепей питания двух усилителей ошибки в параллельных каналах для регулирующих элементов, входы которых связаны с шиной входного напряжения. Объединены и соединены с шиной входного напряжения f2. Однако известное устройство обладает недостаточно высокой надежностью, связанной с тем, что при внезапном отказе любого из двух усилителей ошибки в .ш1ельных каналах для регулирующих элементов, выходы которых непосредственно связаны с общей нагрузкой, устройство теряет работоспособность. Кроме того, непосредственное подключение выходов каждого из параллельных каналов к общей нагрузке затрудняет применение в качестве регулируемого элемента транзистора, включенного по схеме с общим коллектором и с низкой Величиной максимально допустимого напряжения на переходе база-эмиттер. Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение возможности применения различных ТИПОВ транзисторов в качестве ре-рулируемых элементов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены разделительные диоды между выходом каждого из пареиплельных каналов и четырьмя делителями, включенными napa лельио общей нагрузке, а вторые цепей питания каждого из двух дру гих усилителей ошибки соединены со входом соответствующего регулирующего элемента. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройст ва. Резервированный стабилизатор напряжения содержит четыре стабилизатора 1-4, образующих два парсшлельных канала, каждый из которых выполнен на двух последовательно включенных , по току регулирующих элемента с усилителями ошибки. Первый канал выполиен на регулирующих элементах 5 и 6 с усилителями 7 и 8 ошибки, а второй - иа регулирующих элементах 9 и 10 с усилителями 11 и 12 ошибки. Делители напряжения на резисторах 13-16 в цепи обратной связи блоков 7, 8, 11 и 12, соответственно, подключены параллельно общей нагрузке 17, один конец которой соединен с ну левой шиной входного напряжения, а другой - с общей точкой -соединения катодов разделительных диодов 18 и 1 Один концы цепей питания усилителей 7, 8, 11 и 12 ошибки объединены и подключены к нулевой шине входного напряжения, а вторые концы цепей питания этих усилителей связаиь1 со входами соответствукмцих регулирукхцих элементов 5,06, 9и10. Входы регулирукяцих элементов 5 объединены и связаны с шиной входного напряжения , , а выходы усилителей ошибки 7, 8, 1,1 и 12- с управляющими входами регулирующих элементов 5, 6, 9 и 10. Выходы блоков 6 и10 соответственно, подключены к анодам разделительных диодов 18 и 19. Устройство работает следующим .образом. Напряжение стабилизации всех четырех стабилизаторов 1-4 устанавливается делителями приблизительно однс;Я величины. i Предположим, что эти напряжения стабилизации отличаются на малую ве личииу и возрастают с порядковым номером стабилизатора, тогда, если все элементы устройства исправлены, в каждом из параллельных каналов регулирующие элементы стабилизаторов , имеющих большое напряжение стабилизацйи, находятся в проводящем состоянии, т.е. регулирующие элементы 6 и 10 стабилизаторов 2 и 4 находятся в проводящем состоянии, регу лирующий элемент одного из двух других стабилизаторов, находящихся в разных параллельных каналах, имеющего большее напряжение стабилизадии, находится в активном режиме, а регулирующий элемент стабилизатора, имеющего меньшее напряжение стабилизации, -.в закрытом состоянии. Таким образом, регулирующий элемент 9 стабилизатора 3, имеющего большее, чем стабилизатор 1, напряжение стабилизации, находится в активном режиме, а регулирующий элемент 5 - в закрытом состоянии. В случае отказа любого из последовательно соединенных стабилизаторов параллельного канала, типа обрыв, в активном режиме работает регулирующий элемент стабилизатора из другого параллельного канала, имеющего меньшее напряжение стабилизации, а регулирующий элемент стабилизатора, последовательно соединенного с упомянутым, находится в проводящем состоянии, т.е. в случае отказа любого из стабилизаторов 3 или 4, типа обрыв, в активном режиме работает регулирующий элемент 5 стабилизатора 1, а регулирующий элемент 6 стабилизатора 2 находится в проводящем состоянии. Аналогично, в случае отказа любого из стабилизаторов 1 или 2, тиПа обрыв, в активном режиме работает регулирующий элемент 9 стабилизатора 3, а регулиру1ощий элемент 10 стабилизатора 4 находится в проводящем состоянии. Отказ любого стабилизатора, вызывающий проводящее состояние регулируницего элемента этого стабилизатора, не приводит к потере работоспособности устройства, так как эквивалентен случаю, когда отказавший стабилизатор имеет наибольшее из всех четырех напряжение стабилизатора. Так, например, в случае отказа стабилизатора 3, при. котором регулирующий элемент 9 стабилизатора 3 находится в проводящем состоянии, в активном режиме работает регулирующий элемент 10 стабилизатора 4. Регулирующий элемент 5 стабилизатора 1 находится в закрытом состоянии, а регулирующий эле.мент 6 стабилизатора 2 - в открытом. Таким образом, устройство остается работоспособным при выходе из строя до трех стабилизаторов в раз.личных комбинациях отказов, кроме отказов, вызывак1щих проводящее состояние двух регулирующих элементов в одном из параллельных каналов или обрыв двух регулирующих элементов в каждом И(3 параллельных каналов. Предлагаемое построение резервированного стабилиз.атора приводит к увеличению надежности устройства, что значительно повышает безотказное время работы аппаратуры в целом.

Включение разделительных диодов между выходом каждого из параллельных каналов и четырьмя делителями, включенньши параллельно общей нагрузке, дает возможность применять в качестве регулирующих злементов транзисторы, включенные по схеме с общим коллектором и. с низкой величиной максимально допустимого напряжения .на переходе база-эмиттер. I Применение различного типа транзисторов- способствует унификации изделия и приводит, в свою очередь, к простоте, надежности и экономическо эффективности устройства.

Формула изобретения

Резервированный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий два параллельных канала, выполненных на двух последовательно соединенных по току регулирующих элементах с усилителями ошибки каждый, четыре делителя на резисторах в цепи обратной связи каждого усилителя ошибки, включенные параллельно общей нагрузке, один конец которой соединен с нулевой шиной входного напряжения.

.причем одни концы цепи питания четырех усилителей ошибки объединены и подключены к нулевой шине источника питания, а вторые Концы цепей питания двух усилителей ошибки в параллельных каналах для регулирующих элементов, входы которых связаны с шиной входного напряжения, объединены и соединены с шиной входного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж0ности и расширения возможности применения различных типов транзисторов в качестве регулирующих элементов, в устройство введены разделительные диоды между выходом каждого из парал: лельных каналов и четырьмя делителями, включенными параллельно общей нагрузке, а вторые концы цепей питания каждого из двух других усилителей ошибки соединены со входом соот0ветствующего регулирующего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

s № 216052, кд. G 05 F 1/56, 1968.

2.Проблемы, миниатюризации и унификации ВИП РЭА. М., Знание, РСФСР, с. 134-140.