Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

Стабилизатор напряжения относится к электротехнике и может быть использован в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

По основному авт.св. 729579 известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержгидий по.следовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор с включенным параллельно переходу базаэмиттер резистором смещения, база которого через нагрузочный резистор подключена к управляющему узлу на транзисторе, базой подключенного к средней точке выходного делителя. Источник опорного напряжения на стабилитроне и балластном резисторе, выходной фильтр, два стабилизатора и оптрон, светоприемник которого подключен параллельно переходу базаэм 1ттер транзистора управляющего узла, коллектор которого через первый стабилитрон соединен с нагрузочным резистором, а светоизлучатель указанного оптрона включен параллельно стабилитрону источника опорного напряжения, анодом подключенного к эмиттеру транзистора узла управления и к Общей шине, катодом - ко второму

стабилитрону, который через балластный резистор подключен к выходу регулирующего транзистора.

Недостатком известного стабилитрона является низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора путем обеспечения защиты от токовых перегрузок и короткого замыкания.

10

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения введены защитные стабилитрон и резистор, два разделительных диода и включенный в общую

15 шину резистивный датчик токовой перегрузки, первый вывод которого подключен соответственно к выходному выводу и к аноду защитного стабилитрона, катод которого через первый раз2Qделительный диод подключен соответственно к аноду второго стабилитрона и, через стабилитрон источника опорного напряжения , к второму выводу резистивного датчика токовой

25 перегрузки, второй разделительный диод включен между катодом второго стабилитрона и одним из выводов балластного резистора, другой вывод которого подключен к силовому выход30ному выводу, а защитный резистор

включен между входным силовым выводом и катодом защитного стабилитрона

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит последовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор 1, первый стабилитрон 2, анодом включенный к вы,ходу управляющего узла на транзисторе 3, резистор 4 г включенный между положительной силовой шиной и базой транзистора 3 узла управления, резистор 5 смещения, включенный параллельно переходу база-эмиттер регулирующего транзистора 1 и последовательно с резистором 6, второй вывод которого подключен к катоду стабилитрона 2 цепь обратной связи, состоящую из второго стабилитрона 7, источника опорного напряжения на стабилитроне 8, балластного резистора 9, светоизлучателя 10 оптрона 11, подключенную между-выходными выводами стабилизатора, фотоприемник 12 оптрона 11, включенный параллельно переходу базаэмиттер транзистора 3, нагрузку 13, подключенную к выходу фильтра 14, защитный стабилитрон 15, катод которого подключен через защитный резистор 16 к эмиттеру транзистора 1 и соединен с анодом первого разделительного диода 17, причем катод первого разделительного диода подключен к аноду второго стабилитрона и к катоду стабилитрона источника опорного напряжения, анод которого подключен к одному из выводов датчика токовой перегрузки 18 другой вывод которого соединен с выходным выводом, второй диод 19 включен последовательно с балластным резистором 9.

Стабилизатор работает следующим образом.

Последовательный регулирующий транзистор 1 находится в закрытом состоянии, и напряжение на выходе стабилизатора отсутствует до тех пор пока напряжение на входе не достигне напряжения пробоя стабилитрона 2. Транзистор 3 управляющего узла открывается смещением, подаваемым через токозадающий резистор 4 после пробоя стабилитрона 2, ток протекает через резистор 5 смещения, нагрузочный резистор б, стабилитрон 2 и транзистор 3. При этом открывается последовательный регулирующий транзистор 1, на выходе стабилизатора появляется напряжение. Когда выходное напряжение достигает величины, определяемой напряжением пробоя стабилитррна- 8 источника опорного напряжения стабилитрона 7 ограничителя уровня и баластным резистором 9, указанные стабилитроны пробиваются, ток протекающий через светоизлучатель 10 оптрона 11, резко увеличивается, что приводит к запиранию транзистора 3, прекращается протекание тока через резистор 5 смещения, регулирующий транзистор 1 закрывается. Напряжение на нагрузке 13 поддерживается за счет энергии, запасенной в выходном фильтре 14.

При уменьшении выходного напряжения ниже напряжения пробоя стабилитронов 7 и 8 прекращается протекание тока через эти стабилитроны и светоизлучатель 10 оптрона.11, сопротивление фотоприемника 12 резко возрас|Тает, открь вается транзистор 3, через резисторы 5 и б, стабилитрон 2 и открытый транзистор 3 протекает ток, на базу регулируюш,его транзистора 1 через резистор 5 подается смещение, транзистор открывается, выходной фильтр 14 запасает .энергию. Цикл работы схемы повторяется.

В случае, когда напряжение на входе схемы ниже напряжения пробоя стабилитрона 2, регулирующий транзистор .1 закрывается, тем самым обеспечивается защита стабилизатора и, следовательно, потребителя от недонапряжения.

При нормальном режиме работы, т.е при отсутствии перегрузок и короткого замыкания, защитный стабилитрон 15 включен за счет тока, протекающего через защитный резистор 16. При этом защитный стабилитрон 15 выбирается таким образом, чтобы в нормальном режиме работы ток через разделительный диод 17 был .недостаточный для срабатывания оптоэлектронного прибора. В этом случае защитная цепь не оказывает влияния на работу стабилизатора

В аварийном режиме работы, т.е. когда сопротивление нагрузки становится меньше допустгмого, на датчике токовой перегрузки 18 увеличивается падение напряжения таким образом, что оно суммируется с напряжением защитного стабилитрона 15, и, при достижении напряжения срабатывания светоизлучателя 10 оптоэлектронного прибора 11, закрывается транзистор 3 и, как следствие, транзистор 1. Разделительный диод 19 препятствует протеканию тока через защитный резистор 16 в нагрузку. Таким образом, осуществляется защита от токовых перегрузок и короткого замыкания. ,Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить надежность и упростить эксплуатацию источника питания.

Повышение Нсщежности источника питания и упрощение его обслуживания дадут возможность повысить производи тельность труда в процессе эксплуатации .

Формула изобретения Импульсный стабилизатор постоян/ного напряжения по авт. св. № 729579, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора путем обеспечения защиты от токовых перегрузок и короткого замыкания, в него введены защитные стабилитрон и резистор, два разделительных диода и включенный в общую шину резистивный датчик токовой перегрузки, первый вывод которюго подключен соответственно к выходному выводу и к аноду защитного стабилитрона, катод

которого через первый разделительный диод подключен соответственно к аноду второго стабили рона и, через стабилитрон источника опорного напряжения , к второму выводу резистивного датчика TOKOBoil перегрузки, второй разделительный диод включен между катодом второго стабилитрона и одним из выводов балластного резистора, другой вывод которого подключен к силовому выходному выводу, а защит0ный резистор включен между входным силовым выводом и катодом з.ащитного стабилитрона.