Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С САМОЗАЩИТОЙ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника эле ропитания аппаратуры связи и метрологии. Известен полупроводниковый стаби лизатор постоянного напряжения с са мозащитой от перегрузок, соде1якащий регулирующий элемент, включенный последовательно с нагрузкой, блок обратной связи, включаквдий в себя усилитель постоянного тока и опорный элемент, и устройство импульсно запуска l. Однако этот стабилизатор оказыва ется неоправданно сложным, имеет недостаточно высокие массо-габари4 иые показатели и КПД из-за наличия сложного устройства импульсного запуска, содержащего элементы весьма значительных габаритов, Наиболее близким к предлагаемому изо{)ретению является стабилизатор п стоянного напряжения с самозащитой от перегрузок, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, узел обрат ной связи, выход которого связан с управляющим вхолом регулируквдего элемента, генератор запускающих имОТ ПЕРЕГРУЗОК пульсов, включающей однопереходны. транзистор, конденсатор и резистор, причем резистор одним концом соединен с входным выводом стабилизатора и входам регулирующего элемента, а другим концом - с одной из обкладок конденсатора и эмиттером однопереходного транзистора, одна из баз. которого соединена с входом регулирующего элемента . Однако в этом стабилизаторе устройство запуска достаточно сложно, оно не обеспечивает срыва колебаний релаксационного генератора при нормальном режиме работы стабилизатора, что вызывает появление импульсных помех в цепи источника питания стабилизатора и ухудшает КПД. .Цель изобретения - упрощение и повышение КПД стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок введен отключающий транзистор, эмиттер которого соединен с входом узла обратной связи и с другой базой однопереходного транзистора, коллектор подключен к одной из обкладок .конденсатора, другая обкладка которого соединена с выходным выводом стабилизатора и базой отключающего транзистора.

Схема стабилизатора приведена на чертеже.

, Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательн в силовую шину, узел 2 обратной связи, выход которого связан с управляющим входом регулирующего элэлента 1, генератор 3 запускающих импульсов на однопереходном транзисторе 4, конденсаторе 5 и резисторе б, отключающий транзистор 7 и нагрузку 8.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подаче напряжения питания вход стабилизатора напряжение через нагрузку В прикладалвается к цепи из последовательно соединенных конденсатора 5 и резистора 6, а через сопротивление входной цепи узла обратной связи 2 - к базам однопереходного транзистора 4. При этом выходнся напряжение и,у отсутствует, а транзистор 7 будет закрыт небольшим напряжением, возникающим на сопротивлении входной цепи А-Г узла обратной связи, из-за наличия сопротивления (6-10 кОм) промежутка без 2.однопереходного транзистора 4. Накопительный конденсатор 5 заряжается от и,,, через резистор 6 и нагрузку 8. Спустя определенный интервал времени генератор вырабатывает запускающий импульс, разряжая конденсатор 5 через переход Э-Б транзистора 4 на вход А-Г узла обратной связи в отпирающей полярности и на вход (переход эмиттер-база) транзистора 7 в запирающей полярности. Это вызывает отпирание узла обратной связи, регулирующего элемента и появление которое через переход эмиттер-база транзистора 1 (воздействуя на него уже в отпирающе полярности) прикладывается ко входу А-Г узла обратной связи. Транзистор 7 отпирается, полностью снимает напряжение с конденсатора 5 и закорачивает вход (переход Э-Б ) транзистора 4, чем обеспечивается срыв колебаний генератора импульсов при

появлении UgbtxНа этом этап запуска стабилизатора заканчивается и он переходит в нормальный рабочий режим (режим стабилизации Ug) .

Б процессе запуска на входе транзистс ра 4, а следовательно, и на выходе узла обратной связи, действует напряжение, равное сумме напряжения на конденсаторе 5 и выходного напряжения стабуа У1зат:от а. Конденсатор 5 обеспечивает начало процесса запуска - включает транзистор 4 и начинает разряжаться через этот транзистор на вход узла обратной связи, вызывая практически мгновенное включение стабилизатора. В результат

Боявляется Ug,,,KOTOpoe увеличивается с определенной скоростью, зависящей от величины емкости на выходе стабилизатора и в нагрузке 8, а также от коэффициентов усиления по току узла е обратной связи и регулирующего элемента стабилизатора, йоявляюцееся Ugjj,помогает конденсатору 5 поддерживать на входе узла обратной свйзи достаточный уровень напряжения, ком. пенсируя снижение напряжения на конденсаторе 5 при его разряде в процессе запуска.Поэтому в предложенной схеме для запуска стабилизатора требуется накопительный конденсатор 5 со значительно (практически в 2-3

5 раза) меньшей емкостью, чем в известных устройствах. С другой стороны, все цепи генератора запускающих импульсов в предложенной схеме включены параллельно регулирующему элементу, а токи этих цепей (при нормальной работе стабилизатора, когда транзистор 7 открыт и иасыщен) протекают через нагрузку 8 стабилизатора. Поэтому генератор запускающих

5 импульсов в предложенной схеме не потребляет бесполезной мощности, что повышает КПД стабилизатора. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет упрюс-. тить стабилизатор и повысить его

надежность, улучшить массо-габаритные показатели стабилизатора за счет существенного уменьшения емкости и габаритов накопительного конденсатора генератора запускающих им5 пульсов повысить КПД стабилизатора за счет исключения бесполезной мощности, потребляемой .генераторе запускающих импульсов, а также исключить импульс.ные помехи в цепи

0 питания стабилизатора за счет овеспечения срыва колебаний генератора запускающих импульсов при нормальной работе стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок, содержащий регулирукиций элемент, включенный последовательно в силовую шину, узел обратной связи, выход которого связан с управляющим входом регу5S лируюцего элемента, генератор запускающих импульсов, включающий однопереходный транзистор, конденсатор .и резистор, причем резистор одним концом соединен с входным выводом стаби40 лиэатора и входом регулирующего элемента , а другим концом с одной из обкладок конденсатора и эмиттером однопереходного транзистора, одна из баз которого соединена с входом регулирующего элемента, отличающ и и с я тем, что, с целью упрощения и пов1шения КПД, в схему введен отключающий транзистЬр, эмиттер которого соединен с входом узла обратной. связи и с другой базой однопереходного транзистора,коллектор подч ключей к одной из обкладок конденсатора, другая обкладка которого соединена с выходным выводом стаби7Шзатора и базой отключающего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 519690, кл. С 05 F 1/58, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 584300, кл. G 05 F 1/58, 1977.

О