Стабилизатор напряжения с автоматическимОТКлючЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК G05F1/56 

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах питания иэглэрительной или другой батарей11ой аппаратуры непродолжительного действия.

Такая аппаратура после непродолжительной работы может на долгое время остаться включенной, так как, как правило, не имеет ярко светящихся ин.п дикаторов включения (они потребляли бы модность много большую, чем сама аппаратура).

Наиболее близкий к предлагаемому стабилизатор напряжения, содержащий проходной регулирующий транзистор, эмиттер которого подключен ко входу, а коллектор - к выходу, транзистор усилителя обратной связи противополс ного типа проводимости, коллектор которого сое.дине и с базой регулирующего транзистора, база через делитель напряжения, а эмиттер через опорный стабилитрон соединены с выходом, два резистора, один из которых включен в цепь питания стабилитрона, а вторс пусковой Cl3

Недостатке известного стабилизатора является то, что он не может выполнять функции вьи ержки времени

и, будучи включенным, самостоятельно отключиться не может.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей (автоматическое отключение стабилизатора через заданный интервал времени).

Поставленная цель достигается тем, что в известном стабилизаторе напряжения последовательно с резистором

10 питания опорного стабилитрона включается промежуток сток-исток полевого транзистора с индуцированным каналом, затвор которого через резистор соединен с общим проводом, а через кон15денсатор - с выходе стабилизатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора напряжения с автоматическим отключением через определенный интервал времени.

20

Устройство содержит проходной регулирующий транзистор 1, транзистор 2 усилителя обратной связи, опорный стабилитрон 3, резистор 4 цепи питания стабилитрона, резисторы 5 и

25 6 базового делителя напряжения, нагрувку 7, пусковой резистор 8, полевой транзистор 9 с изолированным затворся 1 и индуцированным каналом, конденсатор 10, резистор 11 время30зад акще и цепи, полупроводниковый диод 12, кнопки 13 и 14 включения и при нудитвльного отключения стабилизатора.

Предлагаемая схема работает следующим образом.

До включения все транзисторы обесточены, конденсатор 10 разряжен, налряжение на выходе равно нулю, схема тока не потребляет. Нажатием кнопки 13 через пусковоЛ резистор 8 на базу тргшзиртора 2 подается напряжение, частично отпиргиспцее его. Током транзистора 2 отпирается транзистор 1. Появляпцееся на выходе напряжение приводит к еще большему отпиранию транзисторов. Происходит лавинообраз ный процесс включения стабилизатора. Одновременно на затвор полевого транзистора 9 через конденсатор 10 подается отпиргиощее напряжение, достаточное для насыщения этого транзнстора. Напряжение между стоком и истоком транзистора 9 становится близким к нулю, и в таком состоянии работа схемы ничем не отличается от работы схемы прототипа: она работает как стабилизатор. С течением времени по мере заряда конденсатора 10 напряжение на затворе полевого транзистора 9 уменыаается. Через некоторое время, определяемое постоянной времени цепи конденсатора 10 и резистора 11, оно станет недостаточным для поддержания транзистора 9 в HeicfweHном состоянии. Сопротивление участка сток-исток увеличивается. Это приводит к ограничению тока транзистора 2, а через него, к ограничению (уменьшению) рабочего тока транзистора 1. Уменьшение тока транзистора 1 приводит к уменьшению выходного напряжения, которое, в свою очередь, приводит к еще большему запиранию транзистора 9. Происходит лавинообразный процесс отключения стабилизатора.

К моменту отключения конденсатор 10 оказывается заряженным до напряжения, близкого к выходному нащ яжению с абилизатора. После отключения он быстро разряжается через резистор 11, диод 12 и нагрузку 7. Если диод 12 отсутствует, то время разряда конденсатора 10 определяется, в постоянной времени С , R,, нравно времени его заряда. Повторное включение стабилизатора возможно только через время, соизмеримое с временем рабочего цикла. С помощью диода 12 время разряда конденсатора 10, т. е. время подготовки стабилиэ&тора к повторному включению,сокращается до доле секунды. Оно определяется в основном постоянной времени цепи конденсатора 10 и сопротивления нагрузки 7 (сопротивление наг |узки 7 миого меньше сопротивлени резистора 11). Благодаря этому павторное включение прибора при необходимости производится сразу же после его отключения.

Для принудительного отключения стабилизатора предусмотрена кнопка 14, при нажатии которой база тран. знстора 2 обратной связи соединяется с общим проводом. Это приводит к обесточиванию всех транзисторов независимо от степени заряда конденсатора 10.

Применение полевого транзистора

обусловлено тем, что при этом облегчается получение выдержек большой длительности (к точности выдержек времени высоких требованнй в данномслучае не предъявляется), а то, что

5 полевой транзистор должен быть с индуцированным, а не со встроенным каналом - тем, что при нулевом смещении на затворе этот транзистор должен быть закрыт (по условиям работы схемы).

Использование предлагаемого стабилизатора напряжения с автоматическим отключением через определенный интервал времени в измерительной или другой батарейной аппаратуре непродол жительного действия позволяет предотвратить длительный бесконтрольный расход емкости батарей н,-тем самьм, значительно продлнть срок их службы. А это эквивалентно снижению мощности,

0 Потребляемой аппаратурой.

Формула изобретения

1. Стабилизатор напряжения с автоматическим отключением, содержащий проходной регулирующий транзистор, эмиттер которого подключен ко входу, а коллектор - к выходу; транзистор

обратной связи противоположного типа проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзнстора, база через делитель напряжения, а эмиттер через опорный стабилитрон соединены с выходом., два

резистора, один из включен в цепь питания стабилитрона, а второй - пусковой,.отлнч ающийс я тем, что, с целью рясши|}ения функциональных возможностей путем

автоматического отключения стабилизатора через зсшанный интервал времени, последовательно с резисторсмл питания стабилитрона включен щромежуток сток-исток полевого транэистора с индуцированным каналом, затвор которого черед резистор соединен с общим проводом, а через конденсатор - с выходсж.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени подготовки к пов-, ,торному включению, между затвором и истоком полевого транзистсч а включеи .полупроводниковый диод в запертом в

рабочем режиме стабилизатора направлении.

3. Стабилизатор по п. 1, о т л и14аюцийся тем, что, с целью управления момеитаки включения и принудительного отключения в него введеиы две кнопки, замыкающие контакты одной из которых включены последовательно с пусковым резистором, а-второй - между базой транзистора обрат ной связи и общим проводом.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе 5 Карпов В. И. Полупровадиикоаые комтюисационные стабилизаторы напряжения и тока. М., Энергия, 1967, с. 41, рис. 24..

выход