Источник электропитания со средней точкой Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ СО СРЕДНЕЙ ТОЧКОЙ

1

Изобретение относится к вторичным источт НИКЕМ электропитания и может быть использовано для питания электронной радиоаппаратуры.

По основному авт.св. N 631906 известен стабилизатор, питающийся от одного источника и имеющий выход на два разнополярньш напряжения. Наличие только одного входного истопника упрощает и повышает надежность системы электропитания в,целом 1.

Недостатком схемы является ее чувствительность к знаку асимметрии нагрузочных токов. Схема работоспособна только при условии, что ток нагрузки, у,которой один из полюсов общий с источником входного напряжения , больще или равен току другой нагрузки. Данное ограничение по взаимным величинам нагрузочных токов сужает область применения стабилизатора.

Цель изобретения - расширение возможной области применения стабилизатора, а именно применения его при разнополярной асимметрии величин потребляемых токов.

Это достигается введением в схему дополнительного транзистора, коллектор и эмиттер

которого соответственно подключены к средней точке источника и к общему зажиму схемы, а база посредством стабилитрона соединена с коллектором транзистора, подключенного через резистор к выходу регулирующего элемента. Под общим зажимом понимается точка соединения полюсов входаого источника напряжения и одного из сопротивлений нагрузки.

Ш чертеже представлена схема предлагаемоtoго источника электропитания со средней точкой.

Схема включает токозадающее сопротивление 1, в качестве котЬрого может быть взят резистор или транзистор, включенный в режиме генератора тока стабилитрон 2, определяющий

15 величину первого выходного напряжения (Ugjj, ) стабилитрон 3, определяющий величи второго выходного напряжения (IJWtj.vj) основной регулирующий транзистор 4, транзистор 5, обеспечивающий защиту схемы при ко20ротком замьпсании U Q,y , транзистор 6, обеспечивающий формирование напряжения BbtXZ защиту схемы при коротком замыкании этого выхода, резистор 7 для ограничения тока в цепи коллектора транзистора 6, транзистор 8, дополнительно введеьшый в схем прототипа, стабилитрон 9 для связи коллектора транзистора 6 с базой транзистора 8, резистор 10 для шунтирования базо-эмиттерно го перехода транзистора 8. Принцип действия схемы заключается в сле дующем. Основной регулирующий транзистор 4, вклю ченный эмиттерным повторителем, выдает на пряжение, определяемое выражением ШХ ШХ2- 2 Э- Э4 где и и т напряжения на стабилитронах 2 и 3; у - напряжение базо-эмиттерного пере хода транзистора 4. Если ток, потребляемый с первого выхода, меньше тока, потребляемого со второго выхода, то разностный ток протекает через резистор 7 и транзистор б. При уменьшении разности потребляемых токов напряжение на коллекторе транзистора 6 возрастает и при некотором значении разностного тока становится рав1п 1М напряжеш1ю стабилизации стабилитрона 9 в сумме с напряжением базо-эмиттерного переход транзистора 8. Последний при этом открывается. Дальнейшее изменение разности потребляемых токов до нуля и в сторону противополо ного знака компенсируется током коллектора транзистора 8. Таким образом, схема сохраняет свои характеристики при асимметрии нагрузочных токов любого знака. Можно показать, что для предлагаемой схемы, как и для извест ной, выходные значения напряжений определя(2). ются выражениями ,6э6 Зйщита от короткого замыкания осуществля ется так же как и в схеме прототипа. При замыкании первого выхода ток с змиттера транзистора 4 поступает в базу транзистора 5. Последний закорачивает стабилитрон 2. Напряжение на втором выходе при этом равно эыхг з эб(4) где и - напряжение базо-эмиттерного перехода транзистора 5. В случае замыкания второго выхода стабилитрон 3 шунтируется переходом база-эмиттер транзистора 6, Напряжение на первом выходе b,xrV j96-Ucr.4 Из сравнения (2) с (4) и (3) с (5) следует, что замыкание первого выхода приводит к увеличению ищ,,,-, на удвоенное згачение гипряжения база-змиттер, что составляет величину в 1-1,5 В в зависимости от типа тран.зистора. При замыкании второго выхода U-g,) не меняется. Для того, чтобы вновь введе.нный транзистор 8 не ухудшал свойств защиты, напряжение стабилизации стабилитрона 9 в сумме базо-змиттерного перехода должно быть больше каждого выходного напряжения. В этом случае при замыкании любого из выходов транзистор 8 закрыт. С другой стороны, указанная сумма напряжений должна быть меньше суммы выходных напряжений. В противном случае транзистор 8 заперт в любом режиме и схема но своим электрическим характеристикам не отличается от прототипа. Устройство проверено экспериментально. При этом в качестве элементов 4, 5, 6 и 8 использованы транзисторы типа КТ807Б. Источник опорного напряжения (элементы 1-3) собран на резисторе ЗЗОом и двух стабилитронах типа Д814. Резисторы 7 и 10 имеют величину соответственно 27 и 200 см. В ка|честве элемента 9 применены два включенных последовательно стабилитрона типа Д814Д. Сопротивления обоих нагрузок взяты переменными с возможностью перестройки от 20 до 30 Ом. При любых вариациях нагрузок в указа1шых пределах и входном напряжении 34 В стабилизатор имеет следующие характеристикивыхГ- -. БЫХ-- В±0,2Б Нестабильность при изменении входного напряжеьшя на ±10% не более 1% для Uebix-l ® бопее 0,5% для ОБЫХ 2- Предполагается, что данный стабилизатор будет основным для напряжений +12 В в бло-ках питания вновь разрабатываемой аппаратуры групп С (модулометры) и Г (измерительные генераторы). Формула изобретения Источник электропитания со средней точкой по авт.св. № 631906, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем применения его при разнополярной. асимметрии величин потребляемых токов, в схему введен допол1штельный транзистор, коллектор и эмиттер которого соответственно подключены к средней точке источника и к общему зажиму для входного и выходного напряжений, а база посредством стабилитрона соединена с коллектором транзистора, подключенного через резистор к выходу регулирующего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 631906, кл. G 05 F 1/58, 1977.

.f