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

(54 ) СТАБИЛИЗАТОР- ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике. Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент на составном транзисторе, усилитель постоянного тока, выход которого подключен к базе одного из транзисторов регулирующего элемента, источник опорно го напряжения и сопротивление нагруз-Г1. Недостатком является то, что схема не обеспечивает защиту выхода блока сравнения,в качестве которого используется усилитель постоянного тока при выходе из строя регулирующего и согласующего транзисторов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного напря жения, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент,.состоящий из составного транзистора, включающего по меньшей мере два транзистора база-эмиттерный} переход каждого из которых зашунтирован обратньм диодом,.усилитель, один из входов которого подключен к эмиттеру вькодного транзистора регулирую щего элемента и к одному из выходных выходов, а другой вход через источник опорного напряжения подключен к общей шине, токозадающий узел, общая точка которого подключена к коллекторам транзисторов регулирующего элемента 2. Недостатком известного стабилизатора постоянного напряжения.является то, что при аварийном режиме (коротгг кое замыкание или превьш1ение тока сверх определенного значения) усилитель, включенный в петлю отрицательной обратной связи.стремится.поддержать напряжения на нагрузке, что приводит к большим токам, протекающим через транзистор узла защиты, и к увеличению тока короткого замыкания. Схема также ; не обеспечивает защиту . выхода усилителя обратной связи. 3 Цель изобретения - защита выхода усилителя при перегрузках по току и повьпиение надежности. Эта цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения выход токостабилизирующего узла, через введенные диоды, подк1тчен соответственно к выходу усилителя и к управляющей цепи регулирующего элеме На чертенке приведена принщшиальная схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит источник 1 входного напряжения, токостабилйзиру щий узел 2, диоды 3 и 4, усилитель 5, регулирующий элемент 6. на составном Дарлингтоновском транзисторе, источник 7 опорного напряжения, резистор 8 нагрузки. Стабилизатор работает следующим образом. К питающей шине источника 1 напряжения подктаочен коллектор регулирующего элемента 6, один из питающих выРОДОВ операционного усилителя 5 и один из вьшодов токостабилизирующего узла 2, выход которого через диоды 3 и 4 соединен с базой регулирующего элемента бис выходом усилителя 5. База-эмиттерные переходы транзисторов регулирующего элемента 6 шунтированы обратными диодами. Эмиттер оконечного транзистора,являющийся выходом стабилизатора, соединен с нагрузкой 8 и одним из входов усилителя 5,второй вход которого через источник 7 опорного напряжения соединен с общей.шиной питания, с которой соединены также второй вьшод нагрузки и второй питающий вывод усилителя 5. Б нормальном режиме схема работает как обычный компенсационный стаби.пизатор. В аварийном режиме, например, при коротком замьжании нагрузки при привы шении значения, тока предельного значения, входной ток составного транзистора достигает величины, определенной токостабилизирующем .узлом 2 и более, возрасти не может. Составной транзистор регулирующего элемента 6 при этом работает н режиме фиксированного тока базы, которьм обеспечивает фиксированное значение тока коллектора. Так как напряжение на нагруз ке при этом падает по сравнению с опорным напряжением, то на выходе уси лителя 5 появляется большой положи7тельный потенциал, что приводит к запиранию диода 4 и разрьшу петли отрицательной обратной связи. Таким образом, в аварийном режиме усилитель 5 отключается и не влияет на работу схемы. При пробое любого транзистора регулирующего элемента, например выходного, напряжение на нагрузке, а следовательно и на входе составного транзистора, приблизительно равно напряжению источника 1 входного напряжения, так как диоды,шунтирующие эмиттернобазовые переходы, не допускают значительных обратных напряжений на этих переходах, и следовательно, пробоев этих транзисторов. На выходе усилителя 5, и выходе токостабилизирующего узла появляется напряжения, практически равные. Диод 3, включенный в обратной полярности, препятствует прохождению тока с выхода усилителя ко входу составного транзистора, и защищает выход усилителя, от перегрузки и выхода из строя. Максимальный ток токостабилизирующего узла выбирается меньше, чем максимально допустимый ток усилителя. Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения имеет большую эффективность и надежность, реализуемых при меньших аппаратурньк затратах при сохранении всех известных достоинств. Формула изобретения Стабилизатор постоянного.напряжения, содержащий.последовательно включенный, в силовую шину регулирующий элемент, состоящий,из составного транзистора, включающего по меньшей.мере два транзистора, база эмиттерный переход каждого из которых зашунтирован обратным диодом, усилитель, один из входов которого подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента и к одному из выходных выводов, а другой .вход через источник опорного напряжения -.подключен к общей шине, токозадающий узел, общая точка которого подключена к коллекторам транзисторов регулирующего элемента, отличающийся тем, что,с целью повышения эффективности защиты и повышения надежности,выход токостабилизирующего узла через введенные диоды подключен соответственно к выходу усилителя и к управляющей цепи регулирующего элемента, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 589606, кл. G 05 F 1/58, 197.6. 883887-4 2. Китаев В. Е., Левинзон С. В. Электрическая защита полупроводниковых источников питания. М., Связь, 1977, с. 89, рис. 3.14q..