Управляемый стабилизатор разнополярногоНАпРяжЕНия и TOKA Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР РАЗНОПОЛЯРНОГО

1

Изобретение относится к управляемым источникам напряжения и тока различного во времени направлений.

По основному авт.св. № 510874 известен управляемый стабилизатор разнополярного напряжения и тока, содержащий регулирующие транзисторные элементы противоположного типа проводимости, каждый из которых подключен к одно из полярных клемм источника питания и последовательно в выходные шины стабилизатора, усилитель, источник задающего сигнала и цепь обратной связи. При этом базы транзисторов последовательных регу лирующих элементов соединены с коллекторами параллельных транзисторов регулирующих элементов противоположного типа проводимости, эмиттеры которых подключены к общей шине стабилизатора и общей шине источника питания/ базы - к выходам усилителя обратной связи, причем инвертирующий вход усилителя через цепь обратной связи (нагрузку) подключен к соединенным вместе коллекторам последовательных регулирующих элементов и через датчик обратной связи - к общей шине-стабилизатора, а источник задающего сигнала подключен к ) НАПР:ЯЖЕНИЯ И ТОКА

неинвертирующему входу усилителя и к общей шине стабилизатора

Однако при перерегулировании в процессе управления известным стабилизатором увеличенный задающий сигнал, усиленный на выходе усилителя, последовательно открывает параллельный и последовательный регулирующие элементы. При этом неограниченное напряжение источника питания может привести к необратимым процессам в цепи обратной связи и разрушению нагрузки.

цель изобретения - повысить надежность стабилизатора путем защиты нагрузки и элементов цепи обратной связи от перерегулирования.

Поставленная цель достигается тем, что эмиттер каждого транзистора параллельного регулирующего элемента через дополнительно введенный резистор подк.шочен к общей шине стабилизатора и через дополнительно введенный нелинейный двухполюсник подключен к коллекторг1м последовательных регулирующих элементов.

На чертеже приведена структурная схема стабилизатора напряжения ра личного во времени направлений.

к общей шине стабилизатора подключены одним полюсом датчик 1 обратной связи (ОС) сигнала обратной связи, источник заДающегд сигнала с напряжением иgy , резисторы 2 и 3, общая точка источника 4 питания. Базы транзисторов.параллелькых регулирующих элементов 5 и 6 подключены к выходам усилителя 7 постоянного тока (УПТ), а их коллекторы - к базам транзисторов последовательных регулирующих элементов 8 и 9 противоположного типа проводимости, эмиттеры транзисторов которых подключены к полярным клеммам источника 4 питания.Инвертирующий вход усилителя 7 подключен к другому полюсу датчика 1 СЮ через нагрузку 10 - к соединенным вместе коллекторами транзисторов последовательных регулирующих элементов 8 и 9. Неинвертирующий вход усилителя 7 подключен к другому полюсу источника задающего сигнала с напряжением .Ugy Эмиттеры транзисторов параллельных регулирующих элементов 5 и 6 подключены к резисторам 2 и 3, а также через нелинейные двухполюсники 11 и 12 - к коллекторам .транзисторов последовательных регулирующих элементов 8 и 9.

При выполнении нелинейных двухполюсников 11 и 12 в виде последовательно соединенных диодов 13 и 14 и стабилитронов 15 и 16 защита нагрузки 10 и элементов датчика 1 ОС от выбросов перерегулирования происходи следующим образом.

При повышении уровня отрицательного напряжения U gx усилитель 7 входит в режим ограничения. При этом последовательно открываются параллел ные регулирующие элементы 5 и 6, а отрицательное напряжение источника 4 питания открывает диод 13, включается стабилитрон 15, смещенный током, текущим через резистор 2. Поэтому величина напряжения U g)t,ix становится равной сумме напряжений выхода усилителя 7, напряжения стабилизации стабилитрона 15 и прямого падения напряжения диода 13. Одновременно диод 14 закрывается отрицательным выходным напряжением ,; предохраняя параллельный регулирующий элемент- б и выход усилителя 7 от перенапряжений обратной полярности.

При повышении уровня положительногс напряжения Ugj усилитель 7 входит в режим ограничения. При этом последовательно открываются регулирующие элементы б и 9, и положительное напряжение источника 4 питания открывает диод 14, включается стабилитрон 16, смещенный током, текущим через резистор 3. Поэтому величина напряжения U, становится равной сумме напряжений выхода усилителя 7, прямого падения напряжения диода 14 и напряжения стабилизации стабилитрона 16. Одновременно дцол 13 закрывается положительным напряжением U y , предохраняя параллельный регулирующий элемент 5 и выход усилителя 7 от напряже ний

f. обратной .полярности.

Если величина выходного напряжения меньше величины напряжений нелинейных двухполюсников 11 и 12, т.е. отсутствует перерегулирование, то стабилизатор функционирует обычно.

5 При выполнении нелинейных двухполюсников 11 и 12 в виде конденсаторов 17 и 18 происходит защита нагрузки 10 и датчика 1 ОС от быстродействующих выбросов перерегулирования.

При возникновении быстродействующего выброса перерегулирования полное сопротивление конденсатора 17 уменьшается, коэффициент передачи

5 выходного каскада на параллельном 5 и последовательном 8 регулирующих элементах падает, и величина выходного напряжения возвращается к исходному значению. Во втором канале про- цесс происходит аналогично.

Дополнение структурной схемы нелинейным двухполюсником и резистором позволяет ограничить вых.одное напряжение стабилизатора до величинь

, исключающей разрушающие перегрузки в нагрузке--и элементах цепи обратной связи при перерегулировании. Если опасность перерегулирования возникает лишь пои опной полярности управляющего сигнала, достаточно защитить соответствующий канал стабилизатора.

Формула изобретения

Управляемый стабилизатор разнополярного напряжения и тока по авт.св. 510874, о :т л и ч а ю50 щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, эмиттер каждого транзистора параллельного регулирующего элемента через дополнитель но введенный резистор подключен к

общей шине и через дополнительно введенный нелинейный двухполюсник подключен к коллекторам последовательных регулирующих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 510874, кл. G 05 F 1/56, 1972.