Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

(S) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО / Изобретение относится к стабили|зированным источникам электропитания Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий составной регулирующий транзистор на транзисторах одного типа проводимости, причем коллекторные цепи силового и согласующего транзисторрв подключе ны соответственно к основному и вспо могательному источникам питания, узел защиты от перегрузки . Недостатком его является отсутствие защиты от занижения напряжения основного источника питания. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержа щий регулирующий узел, выполненный на силовом транзисторе, коллектор которого подключен к первому входному выводу для подключения основного источника питания, а эмиттер - к выходному выводу, и согласующем тран ТОКА зисторе, включенном между вторым входным выводом для подключения вспомогательного источника питания и базой силового транзистора, усилительный узел. Выход которого соединен с базой согласующего транзистора, а входь подкгдачены к источнику опорного напряжения и делителю выходного напряжения, узел защиты, состоящий из схемы контроля разности напряжений основного и вспомогательного источников питания, выполненной на источнике опорного напряжения, первом делителе напряжения и первом транзисторе, причем вход узла защиты является входом схемы контроля и подключен между первым и вторым входными выводами, а выход соединен с управляющим входом регулирующего узла 2. Недостатком данного стабилизатора является низкая э(1)фективность защиты при работе стабилизатора в режиме

малых нагрузочных токов и на холостом ходу.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты при изменении тока нагрузки до нуля. .

Поставленная цель достигается тем, что в узел защиты стабилизатора напряжения постоянного тока дополнительно введены второй транзистор с про- водимостью, противоположной силовому 10 чем транзистору, второй делитель напряжения и два диода, при этом эмиттер вто рого транзистора соединение вторым входным выводом, база - с коллектором первого транзистора, а коллектор чере второй делитель напряжения - с эмитте ром силового транзистора, первый и второй диоды одними одноименными элек тродами подключены соответственно к базе силового транзистора и к средней точке второго делителя напряжения, а другие одноименные электроды диодов объединены и подключены к выходу , узла защиты, при этом объединенные электроды диодов подключены к выходу узла защиты через введенную-схему контроля тока перегрузки. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства. Стабилизатор напряжения постоянного Тока содержит регулирующий узел на силовом 1 и согласующем 2 транзисторах, причем коллектор-тра|;13истора 1 соединен с первым входным вьщодом для подключения основного источника 3 питания, эмиттер связан с выходным выводом, а база соединена с эмиттерем , транзистора 2 коллектор которого соединен с вторым входным выводом для подключения вспомогательного источника k питания, а база соединена с выхо дом усилительного узла 5 входы которого подключены к источнику 6 опорного напряжения и делителю выходного напряжения на резисторах 7 и 8. Узел 9 защиты содержит схему контроля разности напряжений основного и вспомогательного источников, состоящую из источника опорного напряжения на диоде 1 О и резисторе 11, первого делителя напряжения на резисторах 12 и 13, и первого усилительного транзистора 1, коллектор которого является выходом схемы контроля. Вход схемы контроля, т.е. входы источника опорного напряжения 10, 11 и делителя напряжения 12, 13, является входом узла защиты и включен между первым и вторым входными выводами. В узел

защиты входят также второй усилительный транзистор 15 с проводимостью противоположной силовому, подключенный эмиттером к второму входному выводу, базой - к коллекторму первого транзистора, а коллектором через второй делитель 16 напряжения на резисторах 17 и 18 к эмиттеру транзистора 1 и два диода 19 и 20. Припервый 19 и второй 20 диоды одноименными электродами подключены соответственно к базе транзистора 1 и средней точке делителя 16, а другие одноименные выводы диодов объединены и подключены к входному выводу третьего делителя напряжения на резисторах 21 и 22, входящего в состав схемы контроля тока перегрузки, содержащей также датчик 23 тока, включенный между эмиттером транзистора 1 и выходным выводом, и третий транзистор 2, шунтирующий управляющую цепь регулирующего узла. Узел защиты содержит также шунтирующий резистор 25. Стабилизатор работает следующим образом. При одновременном поступлении номинальных напряжений источников 3 и t Транзисторы 14 и 15 закрыты и схема токовой защиты отрабатывает при этом только перегрузку по току нагрузки. При пропадании или уменьшении напряжения основного источника 3 ниже минимального необходимого значения открываются транзисторы 1+ и 15 и создают падение напряжения на резисторе 18, достаточное для срабатывания схемы контроля тока перегрузки, в результате чего открывается транзистор 2 и закрывает транзисторы 1 и 2, устраняя выход их из строя. При работе стабилизатора на малые токи нагрузки, а также при настройке его в режиме холостого хода возможна работа только от одного вспомогательного источника k, так как дополнительное падение напряжения на резисторе 18 недостаточно для срабатывания транзистора 24 из-за малого падения напряжения на датчике 23 тока. Диоды 19 и 20 предназначены для развязки коллекторной цепи транзистора 15 от низкоомной входной цепи транзистора 1. . Использование предлагаемого стабилизатора позволяет расширить нагрузочный диапазон его работы вплоть до режима холостого хода.

Формула изобретения

1. Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий узел, выполненный на силовом транзисторе, коллектор которого подключен к первому входному выводу для подключения основного источника питания, а эмиттер - к выходному выводу, и согласующем транзисторе, включанном между вторым входным выводом для подключения вспомогательного источника питания и базой силового транзистора, усилительный узел, выход которого соединен с базой согпасующего транзистора, а входы подключены к источнику опорного напряжения и делителю выходного напряжения, узел защиты, состоящий из схемы контроля разности напряжений основного и вспомогательного источников питания, выполненной на источнике опорного напряжения, первом делителе напряжения и первом транзисторе, причем вход узла защиты является входом схемы контроля и подключен между первым и вторым входными выводами, а выход соединен с управляющим входом регулирующего узла, отличающийся тем, что,

.Ч Г,

с целью повышения эффективности защиты при изменении тока нагрузки до нуля, в узел за1циты введены второй транзистор с проводимостью, противоположной силовому транзистору, второй делитель напряжения и два диода, при этом эмиттер второго транзистора соединен с вторым в;5одным выводом, база - с коллектором первого транзистора, коллектор через второй делител напряжения - с эмиттером силового транзистора, первый и второй диоды одними одноименными электродами подключены соответственно к 15азе силового транзистора и к средней точке второго делителя напряжения, а другие одноименные электроды диодов объединены и подключены к выходу узла защиты.

2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что объединенные электроды диодов подключены к выходу узла защиты через введенную схему контроля тока перегрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 647б7, кл. G 05 F 1/58, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 678480, кл. G Об F 1/58, 1979.