Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЖКЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам электропитания, и может быть использовано для питания радиоэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент с узлом обратной связи, узел защиты от перегрузок, состоящий из первого транзистора запщты, включенного последовательно с регулирующим элементом, второго транзистора защит включенного между базой первого тран зистора защиты и общим выводом стаби лизатора, узел контроля перегрузки, выход которого соединен с базой втор го транзистора защиты СПНедостатком его являются низкая помехозащищенность защиты при импуль ном характере нагрузки. flяибoлee близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения,содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управляющей цепью соединенный с узлом обратной связи, первый транзистор защиты, включенный последовательно в силовую шину коллектором к регулирующему элементу, второй транзистор защиты, подключенный коллектором к базе первого транзистора защиты через последовательно соединенные стабилитрон И резистор, эмиттером - к общей шине, а базой - соответственно к эмиттеру первого транзистора защиты через резистор и к общей шине через свето приемник рптрона, первый вывод светоизлучателя которого подключен к входному выводу, и узел контроля перегрузки L2l. Недостатками его являются отсутствие дублирования зашиты при выходе из строя первого транзистора защиты и большой разброс порога срабатывания узла контроля перегрузки. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания защиты от токовых перегрузок. Цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения С2Д введены первый и второй тиристоры, а узел контроля перегрузки выполнен на датчике тока и третьем транзисторе за щиты, при этом анод и катод первого тиристора подключены соответственно к выходному выводу и общей шине, катод и анод второго тиристора включены между управляющим электродом первого тиристора и вторым вьшодом светоизлучателя оптрона, эмиттер первого транзистора защиты подключен.к входному выводу через датчик тока, параллельно которому подключены база и эмиттер третьего транзистора защиты, коллекто которого соединен с управляющим элект родом второго тиристора. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения, Он содержит регулирующий элемент 1 с узлом 2 обратной связи, первый тран зистор защиты 3, включенньй последова тельно с регулирующим элементом 1, вт рой транзистор защиты 4, соединенный коллектором с базой транзистора 3 через стабилитрон 5 и резистор 6,базо с эмиттером транзистора 3 через резистор и с общим выводом стабилизатора и эмиттером транзистора 4 через фотоприемник 7 оптрона 8, первый вывод светоизлучателя 9 которого соединен с эмиттером транзистора 3 через резистор, а второй вывод - с управляю пщм электродом первого тиристора защиты 10 через анод-катод второго тиристора защиты I1, Анод-катод тиристора 10 включены между выходным и общим выводами стабилизатора, а упра;вляющий переход тиристора 11 соединен с коллектором третьего транзистора защиты 12 узла контроля перегрузки, Баэа и эмиттер транзистора 12 подключены параллельно датчику тока нагрузки на резисторе 13, который включен между эмиттером транзистора 3 и входHbW выводом стабилизатора. . Для обеспечения защиты от перенапряжения на входе стабилизатора мо жет быть использован динистрр 14 или 15, включенный между управляющим электродом тиристора 11 и эмиттером транзистора 3 или транзистора 12. Кро ме того, динистор 16 может быть вклю чен между базой транзистора 12 и общим выводом стабилизатора. Для защиты от перенапряжения на выходе стабилизатора в узел контроля может быть введена схема 17 контроля на транзисторе 18, коллектором соединенном с базой транзистора 12, Для защиты стабилизатора от температурных перегрузок в него могут быть введены температурные датчики с термоконтактами 19 и 20, включенное между эмиттером транзистора 3 и управляющим электродом тиристора 11, Датчики с термоконтактами 21 могут включаться также и между базой транзистора 12 и общим выводом стабилизатора. Для отключения стабилизатора от источника питания при выходе из строяг транзистора защиты 3 и наличии перегрузки в одну из входных щин стабилизатора может быть введен предохранитель 22, Стабилизатор напряжения работает следующим образом. При включении стабилизатора и достижении напряжения на входе минимального значения открывается транзистор защиты 3 (ток базы его протекает через стабилитрон 5, резистор 6 и открытый транзистор 4)и стабилизатор выполняет свои основные функции,При этом транзистор 12 закрыт (напряжение на резисторе 13 меньше входного порогового напряжения этого транзистора в рабочем режиме при любом установленном токе нагрузки. Закрыты также транзистор 18 схемы 17 контроля выходного напряжения, тиристоры 11 и 10, ток через светоизлучатель 9 не протекает. Не протекает ток также через динистор 14(динистор 15 или термоконтакты 19,20 или 21, Увеличение тока Н агрузки приводит к открьшанию транзистора 12, включаются тиристоры 11 и 10 (ток управлеиия протекает через эмиттер-коллектор транзистора 12 и ограничительный резисTopJ начинает протекать ток через светоизлучатель 9, До включения фотоприемника 7, который переводит транзистор 4 в закрытое состояние(напряжение на фотоприемнике становится меньше входного порогового напряжения транзистора 4), открытое состояние транзистора 12 поддерживается включенным тиристором 10. После включения фотоприемника 7 закрывается транзистор 3, При увеличении напряжения на выходе открывается транзистор 18, а также транзистор 12 (ток базы его проходит через/транзистор 18 и рграничительный резистор включаются тиристоры 1 и 10, светоизлучатель 9, закрьгеается транзистор 3. Через тиристор 10 происходит разряд конденсаторов выходног фильтра(и любых других накопителей энергии на выходе), чтобы в процессе перенапряжения его длительность не превышала бы допустимой для элементов нагрузки. При перенапряжении на входе или открывается транзистор 12 (при включении динистора 16)или ток управления тиристорами протекает непосредственно через открытый динистор 14 или динистор 15, Далее устройство работает аналогично. При температурных перегрузках на тех элементах (или в зонах окружающей среды где установлены температурите датчики с термоконтактами 19,20 или 21 включаются тиристоры 11 и 10. При выходе из строя транзистора защиты 3 и включении(при любом возмущающем воздействии) тиристора 10 сгорает форсированный предохранитель 22. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий злемешг, управляющей цепью соединенный с узлом обратной связи, первый транзистор защиты, включенный последо вательно в силовую шину коллектором к регулирующему элементу, второй транзистор защиты, подключенный коллектором к базе первого транзистора защиты через последовательно соединенные стабилитрон и резистор, эмиттером к общей шине, а базой - соответственно к эмиттеру первого транзистора за- . щиты через резистор и к общей шине через светоприемник оптрона, первый вывод светоизлучателя которого подключен к входному выводу и узел контроля перегрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания защиты от токовых перегрузок, в него введены первый и второй тиристоры, А узел контроля перегрузки выполнен на датчике тока и третьем транзисторе защиты, при этом анод и катод первого тиристора подключены соответственно к выходному выводу и общей ошнеI катод и анод второго тиристора включены между управл}вощим электродом первого тиристора и вторым выводом светоизлучателя оптрона, эмиттер первого транзистора защиты подключен к входному выводу через датчик тока, параллельно которому подключены база и эмиттер третьего траизистора защиты, коллектор которого соединен с управляющим электродом второго тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 531142, кл Q 05 F 1/58, 1976, 2,Авторское свидетельство СССР 739503, кл. Q 05 Р 1/58, 1980,