Стабилизатор постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Цель - повышение надежности путем обеспечения защиты от повышения выходного напряжения и обрыва нагрузки, уменьшение времени готовности к повторному включению. Поставленная цель достигается тем, что при понижении или при повышении выходного напряжения открывается соответственно диод 10 или 12. Конденсатор 14 начинает заряжаться, в результате транзистор защиты 7 открывается и закрывает регулирующий элемент 1. Для возврата схемы в исходное состояние после устранения неисправности необходимо на короткое время выключить, а затем повторно включить стабилизатор. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 05 F 1 569

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1385126 (21) 4126834/24-07 (22) 01. 10. 86 (46) 15,05,89. Бюл. №- 18 (72) Ю.Н.Шуваев (53) 621 †3.722.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1385126, кл, G 05 F 1/569, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения

„, ЯЛ,1429922 защиты от повышения выходного напряжения и обрыва нагрузки, уменьшение времени готовности к повторному включению. Поставленная цель достигается тем, что при понижении или при повы-. шении выходного напряжения открывается соответственно диод 1О или 12, Конденсатор 14 начинает заряжаться, в результате транзистор 7 защиты открывается и закрывает регулирующий элемент 1. Для возврата схемы в исходное состояние после устранения неисправности необходимо на короткое время выключить, а затем повторно включить стабилизатор. 1 з.п,ф-лы, 1 ил.

1479922

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

Второй делитель 13 напряжения может быть также подключен к выводам вспомогательного источника 6 опорно при проектировании источников электропитания электротехнической и радио5 электронной аппаратуры различного назначения.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизатора постоянного тока путем обеспечения защиты от 10 повышения выходного напряжения и обрыва нагрузки, а также за счет уменьшения времени готовности к повторному включению.

На чертеже изображена принципиаль- 15 ная схема стабилизатора постоянного тока.

Стабилизатор постоянного тока со-. держит включенные в потенциальную шину последовательно соединенные 20 транзисторный регулирующий элемент

1 и датчик 2 тока нагрузки, а также дифференциальный усилитель 3 постоянного тока, инвертирующий вход которого подключен к датчику 2 тока 25 нагрузки, неинвертирующий вход соединен с положительным выводом основного источника 4 опорного напряжения, а выход подключен к управляющему входу регулирующего элемента 30

1, отрицательный вывод основного источника 4 опорного напряжения связан с потенциальным выходным выводом 5 стабилизатора, вспомогательный источник 6 опорного напряжения, отрица35 тельный вывод которого также подключен к потенциальному выходному выводу

5 стабилизатора, транзистор 7 защиты, база которого через первый 8 и второй 9 резисторы и первый диод 10 подключена к средней точке первого делителя 11 напряжения, включенного между положительным выводом вспомогательного источника 6 опорного напряжения и общей шиной стабилизатора, а через второй диод 12 — к сред45 ней точке второго делителя 13 напряжения, подключенного к выводам основного источника 4 опорного напряжения, или через второй диод 12 непосредственно к положительному выводу основного источника 4 опорного напряжения, а между общей точкой первого

8 и второго 9 резисторов и эмиттером транзистора 7 защиты включен конденсатор 14 временной задержки. 55 го напряжения, как показано на чертеже пунктиром.

Третий делитель напряжения содержит резисторы 15 и 16 (показаны на чертеже пунктиром), включенные между положительным выводом вспомогательного источника 6 опорного напряжения и эмиттером транзистора 7 защиты, и развязывающий диод 17, причем средняя точка третьего делителя напряжения через развязывающий диод 17 подключена к конденсатору 14 временной задержки, Напряжение вспомогательного источника 6 опорного напряжения должно быть вышо, чем напряжение основного источника опорного напряжения 4, поэтому для уменьшения нестабильности тока нагрузки стабилизатора питание основного источника 4 опорного напряжения целесообразно производить от вспомогательного источника 6 опорного напряжения.

Стабилизатор постоянного тока работает следующим образом.

При нормальном режиме работы стабилизатора и выходном напряжении, находящемся в заданных пределах, напряжение, прикладываемое к анодам первого 10 и второго 12 диодов при помощи первого 11 и второго 13 делитетелей напряжения, устанавливаются такой величины и полярности, чтобы указанные диоды были заперты. Напря жение, прикладываемое при этом к переходу база-эмиттер транзистора 7 защиты, равно нулю и он заперт, При понижении выходного напряжения ниже установленного предела или при коротком замыкании нагрузки потенциал средней точки первогб делителя

11 напряжения относительно потенциального выходного вывода 5 стабилизатора повышается, в результате чего первый диод 10 открывается, конденсатор 14 временной задержки начинает заряжаться, напряжение на базе транзистора 7 защиты относительно

его эмиттера повышается и становится положительным, транзистор 7 защиты открывается, подзапирает резулирующий элемент 1 и выходное напряжение стабилизатора уменьшается. Вследствие этого транзистор 7 защиты еще больше открывается, регулирующий элемент 1 запирается, напряжение на базе транзистора 7 защиты еще больше увеличи- вается и происходит лавинообразное

147992 опрокидывание" схемы, При этом транзистор 7 защиты полностью открыт током, протекающим от вспомогательного источника 6 опорного напряжения через верхнее плечо делителя 11 напряжения, первый диод 10, первый 8 и второй 9 резисторы, а регулирующий элемент 1 полностью закрыт, а выхОдное напряжение и ток нагрузки стабилизатора равны нулю, При повышении напряжения стабилизатора выше установленного предела или обрыве нагрузки (холостом ходе) и выходе стабилизатора из режима 15 стабилизации его ток нагрузки и напряжение на датчик 2 тока уменьшаются, потенциал эмиттера транзистора 7 защиты относительно потенциального вы— ходного вывода 5 стабилизатора пони- 20 жается в то время, как потенциал средней точки второго резисторного дедителя 13 напряжения, застабилизированный при помощи основного источника 4 опорного напряжения, остается 25 постоянным. Вследствие этого второй диод 12 открывается, конденсатор 14 временной задержки начинает заряжаться, напряжение на базе транзистора

7 защиты относительно его эмиттера повышается и становится положительным; транзистор 7 защиты открывается, подзапирается регулирующий элемент

1 и выходное напряжение стабилизатора уменьшается. Вследствие этого транзистор 7 защиты еще больше от35 крывается, регулирующий элемент 1 запирается, напряжение на базе транзистора 7 защиты еще больше увеличивается и происходит лавинообразное опрокидывание схемы, как и в первом случае. При этом транзистор 7 защиты полностью открыт током, протекающим от основного источника 4 опорного напряжения через верхнее

45 плечо второго делителя 13 напряжения, второй диод 12, первый 8 и второй 9 резисторы, а регулирующий элемент 1 полностью закрыт и выходное напряжение и ток нагрузки стабилизатора равны нулю. 50

Для возврата схемы в исходное состояние после устранения неисправности необходимо на короткое время выключить, а затем повторно включить стабилизатор.

Конденсатор 14 временной задержки шунтирует переход база-эмиттер транзистора 7 зашиты при переходных процессах и служит для предотвращения

"опрокидывания схемы при включении стабилизатора, а также осуществляют задержку в выключении стабилизатора при кратковременных провалах или всплесках выходного напряжения, при кратковременных коротких замыканиях или отключениях нагрузки стабилизатора, Эта задержка в срабатывании защиты и выключении стабилизатора является неопасной и не увеличивает объем и массу стабилизатора, так как приводит только к кратковременному повышению мощности, выделяющейся на регулирующем элементе 1, Резисторы 8 и 9 предназначены для увеличения постоянной времени базового контура транзистора 7 зашиты и уменьшения емкости конденсатора 14 при выбранном времени задержки в срабатывании защиты, Указанные резисторы могут также отсутствовать. В этом случае база транзисторов 7 защиты подключается через первый 10 и второй 12 диоды к средней точке первого 11 и второго 13 делителей напряжения, Резисторы 15 и 16 третьего делителя напряжения и развязывающий диод

17 предназначены для разряда конденсатора 14 после срабатывания защиты и снятия питающих напряжений и уменьшения времени готовности стабилизатора к повторному включению.

Сопротивления резистора 15 и 16 выбираются такими, чтобы при нормальном режиме работы стабилизатора развязывающий диод 17 был всегда заперт, При возникновении неисправности и сраоатывании защиты конденсатор 14 заряжается, обеспечивая временную задержку в выключении стабилизатор" а после снятия питающих напряжений развяэывающий диод 17 открывается и конденсатор 14 разряжается через развязывающий диод 17 и резистор !6, причем постоянную времени разряда конденсатора 14 выбирают во много раз меньше постоянной времени его заряда °

Формула и з обретения

1. Стабилизатор постоянного тока по авт,св. h 1385126, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от повышения выходного напряжения и обрыва нагрузки, в него введены два диода и второй резисторный делитель напряжения, подключенный к

1479922

Составитель С.Горбачева

Техред А.Кравчук Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Редактор А.Ревин

Заказ 2542/46

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101 выводам основного источника опорного напряжения, причем второй резистор подключен к средней точке первого реэисторного делителя напряжения че5 рез первый диод, а через второй диод— к средней точке второго реэисторногь делителя напряжения.

2. Стабилизатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени готовности к пов-! торному включению, в него введены развязывающий диод и третий резисторный делитель напряжения, включенный между положительным выводом вспомогательного источника опорного напряжения и змиттером транзистора защиты, причем средняя точка третьего резисторного делителя напряжения через раэвязывающий диод подключена к конденсатору временной задержки.