Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания..

В основном авт. св. 609111 описан импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащийрегулирующий транзистор, подключенный коллектором ко входу сглаживающего LCD-фильтра, выход которого соединен с выходными клеммами, управлякхчяй транзистор, эмиттер которого соединен с положительно, входной клеммой, а коллектор - с базой регулнрукяцего транзистора и через резистор - с выходной положительной клеммой, сравнивающий транзистор, база которого соединена со средней точкой резистйвного делителя выходного напряжения, эмиттер с источником опорного напряжения, а коллектор через рез 1Стор - с базой управлякадего транзистора, конденсатор, первый вывод которого соединен с коллектором.регулирующего трайзистора, а второй вывод указанного конденсатора - с коллектором сравнивающего транзистора, резистор и диод, точка соединения которых подключена к эмиттеру регулирующего транзистора, катод диода через упомянутый резистор, а анод

.того же диода через переход база эмиттер управляющего транзистора соединен с положительной входной клеммой.

Недостатком известного импульсного стабилизатора постоянного напряжения является то, что защита от перегрузки эффективна лишь при определенном входном напряжении. При

ш увеличении входного напряжения происходит смещение точки срабатывания защиты от токовой перегрузки в нагруаке в большую сторону, причем при увеличении входного напряжения, на15пример, в два раза уровень защиты в нагрузке увеличится тоже в два раза. Смааение уровня токовой защиты может привести к выходу из строя дросселя фильтра и как результат 20к .выходу из строя самого стабилизатора. Кроме того, схема защиты не срабатывает при подаче или попадании на вход стабилизатора напряжения выше допустимого значения, при кото25ром могут выйти из строя элементы импульсного стабилизатора, а именио регулирующий транзистор, управляющий транзистор.

Целью дополнительного изобретения

30 является повьидение эффективности заиты от перегрузки и защита от переапряжения на входе.

Поставленная цель достигается, тем, то в импульсном стабилизаторе посоянного напряжения по авт. св. 609111 введены второй сравнивающий ранзистор, второй резистивный делигель напряжения и токоограничивающий езистор, при этом база второго сравнивающего транзистора соединена со средней точкой второго .резистивного елителя, который включен на входе, эмиттер соединен с источником опорного ,напряжения, а коллектор через токоограничивающий резистор - с базой управляющего транзистора.

На чертежепредставлена принципиальная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Импульсный стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, эмиттер которого через резистор 2 соединен с положительной входной клеммой, коллектор через дроссель 3-е положительной выходной клеммой, а база с коллектором управляющего транзистора 4, а через резистор 5 - с положительной выходной клеммой. Эмиттер управляющего транзистора 4 соединен с входной клеммой, а база его через Диод б - с эмиттером регулирующего транзисто)а 1, причем катод диода 6 подключен к эмиттеру транзистора 1. Стабилизатор содержит опорный стабилитрон 7, анод которого соединен с о,бщей шиной, катод - с эмиттером первого сравнивающего тран зистора 8, а через резистор 9 - с. положительной выходной клеммой, баз;а транзистора 8 подключена к средней точке первого резистивного делителя напряжения на резисторах 10 и 11,включенного между положительной выходной клеммой и общей шиной, а коллектор соединен через резистор 12 с базой транзистора 4, а через конденсатор 13 - с коллектором транзистора 1, диод 14, включенный между коллекторной цепью транзистора 1 и общей шиной, конденсатор 15, включенный между выходной положительной шиной и общей тиной, второй сравнивающий транзис±ор 16, база которого соединена со средней точкой второго резистивного делителя напряжения на резисторах 17 и 18, а коллектор через токоограничивающий резистор 19 с базой управляющего транзистора 4. При подаче питания на вход ста-. вилизатора открывается транзистор 1 и--через дроссель 3 протекает нарастакяций ток, который поступает в нагрузку и на заряд конденсатора 15. При достижении током определенной величины напряжение на резисторе 2 открывает диод 6 и транзистор 4 и закрывает транзистор 1, предотвращая перегрузку. Напряжение на коллекторе транзистора 1 скачком уменьшается до нуля. Транзистор 4 поддерживается в открытом состоячии током заряда конденсатора 13 через резистор 12. После заряда конденсатора 13 транзистор 4 закрывается е И открывается транзистор 1. Далее процесс повторяется до установления на выходе номинальной величины напряжения. При открытом транзиторё 1 происходит разряд конденсатора 13..

Ток дросселя при закрытом транзисторе 1 протекает через диод 14.

В установившемся режиме транзис-. тор 1 закрывается при достижении выход ным напряжением номинальной величины. При этом открывается транзистор

5 8, что вызывает открытие транзистора 4. В этом случае падение напряжения на резисторе 2 не доосигает порога открытия транзитора 4 и защита не влияет на работу стабилизатора. При

0 уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается амплитудное значение тока через резистор 2,Защита ограничивает ток, уровнем, определяемым величиной сопротивления резистора 2.

5 При коротком замыкании нагрузки стабилизатор работает в импульсном режиме и обеспечивает появление вы-, ходн.ого напряжения при устранении короткого замыкания. При увеличении

Q входного напряжения до такого значения , при котором уровень токорой защиты, определяемый величиной сопротивления резистора 2, увеличивается выше допустимого значения, открывается второй сравниваюйшй транзистор

16, который открывает через резистор 19 управляющий транзистор 4 и закрывает регулирующий транзистор 1. Второй делитель напряжения, собранный на резисторах 17 и 18, предназначен

для выбора порога срабатывания защиты при увеличении входного напряжения и, как следствие, для выбора допустимого уровня увеличения токобой защиты. При попадании на вход

стабилизатора напряжения выше допустимого схема защиты работает аналогично, как и при увеличении входного напряжения.

Использование предлагаемого импульсного стабилизатора позволит повысить эффективность защиты от перегрузки за счет ограничения повышения уровня Токовой, защиты при увеличении входного напряжения, а

также позволит зеици ить элементы

стабилизатора от подачи или попадания на вход напряжения выше допустимого. Импульсный стабилизатор постоянного напряжения может быть iиспользован для электропитания автономных устройств.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения по авт. св. I 609111, отличающийся

тем, что, с целью повышения эффективности защиты от перегрузки и защиты от.перенапряжения на входе, в него введены второй сравниватаций транзистор, второй резистивный делитель Напряжения и токоограничительный резистор, при этом база второго сравнйвгиощего Транзистора соединен со средней то.чкой резистивного делителя, который включен на входе, эмиттер соединен с источником опорного напря-жения, а коллектор через токоограничивающий резистор - с базой управляющего транзистора.