Стабилизатор напряжения с плавным запуском Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к электропитанию и может быть использовано в стабилизированных источниках питания различной радио электронной аппаратуры и вычислительной техники.

Известен стабилизатор напряжения с плавным запуском, содержащий регулирующий транзистор, подсоединенный базой через ограничительный резистор к коллектору усилительного транзистора противоположного типа проводимости, и запускающий генератор на входе стабилизатора, соединенный со свободной щиной его через управляющий резистор, а выход этого генератора через последовательную цепочку из диода и резистора соединен с базой усилительного транзистора 1.

При включении этого стабилизатора на нагрузку емкостного характера возникают броски тока через регулирующий транзистор, превыщающие номинальное значение. После прекращения импульса запуска в процессе регенеративного включения устройства возможны также перенапряжения на его вы-ходе. Указанные недостатки затрудняют, а в некоторых случаях исключают, без принятия специальных мер, работу устройства

защиты по току и напряжению и приводят к возможности выхода из строя регулирующего органа и нагрузки.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения с плавным запуском, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую щину, вспомогательный источник питания, включенный параллельно входным выводам, делитель выходного напряжения, подключенный к входу усилителя обратной связи, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, первый питающий вывод - с общей щиной, а второй питающий вывод соответственно - с одним и.з выводов пер15вого резистора и одним из выводов второго резистора, причем другой вывод первого резистора подключен к выходу вспомогательного источника питания, цепь плавного запуска 2.

Недостатками стабилизатора являются

20 ограниченный управляемый уровень плавного нарастания выходного напряжения, а также возможные пусковые перенапряжения на выходе и броски тока через регулирующий транзистор во время запуска. Кроме того.

в стабилизаторе отсутствует возможность настроить пороги срабатывания защиты по напряжению и току близкими к их номинальным значениям, сделать ее быстродействующей, а также обеспечить дистанционный плавный запуск.

Целью изобретения является улучщение пусковых характеристик и обеспечение дистанционного плавного запуска и отключения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения с плавным запуском введены блокировочный диод, включенный между другим выводом второго резистора и выходом регулирующего элемента, транзисторный ключ, коллектор которого соединен со вторым питающим выводом усилителя обратной связи, а эмиттерс общей щиной, а база соединена с первым выводом цепи плавного запуска, выполненной в виде последовательно включенных конденсатора и резистора, а второй вывод цепи плавного запуска включен к выходу регулирующего элемента. Кроме того, в него введена цепь из двух последовательно соединенных резисторов, включенных между первым выводом цепи плавного запуска и выходом вспомогательного источника питания, а средняя точка цепи соединена с общей шиной через введенный запускающий элемент.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с плавным запуском.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, вспомогательный источник питания 2, делитель выходного напряжения 3, подключенный регулируемым выходом ко входу усилителя обратной связи 4, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента 1, второй резистор 5, включенный между выходом вспомогательного источника питания 2 и вторым питающим выводом усилителя 4, первый резистор 6, один вывод которого соединен со вторым питающим выводом усилителя 4, транзисторный ключ 7, коллектором соединенный с вторым питающим выводом усилителя обратной связи 4, а эмиттером - с общей щиной, цепь плавного запуска 8, выполненная в виде последовательно включенных конденсатора и резистора и включенная между силовым выводом регулирующего элемента 1 и ба ЗОЙ транзисторного ключа 7, цепь из двух последовательно соединенных резисторов 9 и 10, включенную между базой транзисторного ключа 7 и выходом вспомогательного источника питания 2, а средняя точка цепи соединена с общей шиной через запускающий элемент 11 диод 12, включенный между другим выводом первого резистора 6 и выходом регулирующего элемента 1.

Стабллизатор работает следующим образом.

В случае, если внешний запускающий ключ (например кнопка) разомкнут первоначально, а на вход подано напряжение 1, то в базовую цепь транзистора ключа 7 втекает от источника 2 ток через резисторы 9 и 10. Ключ 7 сразу же оказывается в открытом состоянии, что приводит к запиранию регулирующего органа 1. После замыкания внешнего запускающего ключа транзистор ключа 7 переходит из режима насыщения в режим усиления. При этом, стабилизатор запускается через резистор 5, который, благодаря блокировочному диоду 12, не щунтирует в отношении сигнала запуска выход второго каскада усилителя 4.

При появлении выходного напряжения, вследствие воздействия зарядного тока конденсатора це1почки 8 на транзистор ключа 7, на всем промежутке времени запуска осуществляется обратная связь по напряжению; по мере заряда конденсатора цепочки 8, транзистор ключа 7 переходит из режима усиления в режим отсечки (по достижению номинального выходного напряжения), обеспечивая тем самым плавное нарастание выходного напряжения практически по линейному закону до номинального значения.

Так как цеопчка 8 и ключ 7 рассчитаны только на заданный пусковой режим и в этот период времени транзистор 7 является приоритетным в отношении транзистора второго каскада усилителя 4, то броски тока и напряжения на выходе стабилизатора в начальный момент вследствие регенерации отсутствуют.

Формула изобрега-шя

1. Стабилизатор напряжения с плавным запуском, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, вспомогательный источник питания, включенный параллельно входным выводам, делитель выходного напряжения, подключенный к входу усилителя обратной связи, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, первый питающий вывод - с общей шиной, а второй питающий вывод соответственно - с одним из выводов первого резистора и с одним из выводов второго резистора, причем другой вывод первого резистора подключен к выходу вспомогательного источника питания,

0 цепь плавного запуска, отличающийся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик, в него введены блокировочный диод, включенный между другим выводом второго резистора и выходом регулирующего элемента, транзисторный ключ, коллектор которого

5 соединен со вторым питающим выводом усилителя обратной связи, эмиттер - с общей шиной, а база соединена с первым выводом цепи плавного запуска, выполненной в виде

последовательно включенных конденсатора и резистора, а второй вывод цепи плавного запуска включел к выходу регулирующего элемента.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дистанционного плавного запуска и отключения, в него введена цепь из двух последовательно соединенных резисторов, включенных между первым выводом цепи плавного запуска и

выходом вспомогательного источника питания, а средняя точка цепи соединена с общей щиной через введенный запускающий элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 519690, кл. G 05 F 1/58, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2717354/07, кл. G 05 F 1/58, 30.01.79.