Стабилизатор напряжения постоянного тока

ОПИСAНИЕ 60ЕцЗ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Qwt Фооетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.77 (21) 2440715/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.78 (51) М. Кл в б 05F 1/58

Государственный комитет

Совета Министров СССР ко делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.722 1 (088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Сорокин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий и согласующий транзисторы, усилитель обратной связи и устройство защиты (1).

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные в 10 выходную шину n — р — n-типа проводимости регулирующий транзистор и согласующий транзистор, управляющей цепью подключенный к выходу усилителя обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, 15 датчик перегрузки на резисторе, включенный между выходным выводом и эмиттером регулирующего транзистора, резистивный делитель напряжения, один вывод которого соединен с общей шиной, транзистор защиты, под- 20 ключенный базой к средней точке указанного резистивного делителя, эмиттером — к выходному выводу, а коллектором — к управляющей цепи согласующего транзистора и к выходу усилителя обратной связи, и последователь- 25 но соединенные стабилитрон и регистр (2).

Однако устройство защиты этого стабилизатора также имеет определенные недостатки, одним из которых является то, что для предотвращения ложных срабатываний устройства 30

2 защиты напряжение стабилизации стабилитрона ускоряющей цепи должно быть выбрано с учетом максимально возможного напряжения, действующего на входе стабилизатора, и кроме этого иметь необходимый запас на разброс стабилитронов по напряжению стабилизации. B связи с этим устройство защиты имеет некоторую зону с низкой эффективностью ограничения тока при перегрузке, которая объясняется тем, что ускоряющая цепь включается не одновременно с началом срабатывания устройства защиты, т. е. когда напряжение на выходе стабилизатора равно его номинальному значению, а после уменьшения его до определенной величины, соответствующей более низкому значению сопротивления нагрузки. Другим недостатком устройства является то, что оно не обладает самовозвратными свойствами восстановления работы после устранения аварии, что в определенных случаях не позволяет использовать его для защиты стабилизаторов.

Целью изобретения является повышение эффективности срабатывания защиты при перегрузке. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока точка соединения последовательно включенных стабилитрона и резистора подключена к другому выводу резистивного делителя напряжения, при этом катод стабплитрона под609113

15

20 ключен к эмиттеру регулирующего транзистора, а другой вывод резистора соединен с входным выводом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор содержит последовательно включенные в выходную шину регулирующий

1 и согласующий 2 транзисторы, усилитель 3 обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, транзистор защиты 4, датчик перегрузки на резисторе 5, включенный между выходным выводом и эмиттером регулирующего транзистора 1, стабилитрон 6, делитель выходного напряжения на резисторах

7 и 8 и последовательно соединенный со стабилитроном 6 резистор 9.

В нормальном режиме работы, когда нагрузка стабилизатора по току отсутствует, в суммарном напряжении, прикладываемом к базе транзистора 4, преобладает его отрицательная составляющая и закрытый транзистор

4 не оказывает влияния на работу стабилизатора, При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе 5 и, когда оно достигнет порога срабатывания устройства защиты, транзистор 4 начинает открываться. Открытие транзистора 4 сопровождается закрытием согласующего транзистора

2 и регулирующего транзистора 1, вследствие чего начинает уменьшаться ток нагрузки стабилизатор а, а следовательно, и напряжение на его выходе. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки происходит перераспределение напряжений, действующих на переходе эмиттер — база транзистора 4. Уменьшение напряжения на резистивном делителе, связанное с падением выходного напряжения стабилизатора, приводит к уменьшению отрицательной составляющей напряжения, прикладываемой к базе транзистора 4 с соответствующей части резистора 7, что способствует дальнейшему открыванию транзистора 4.

Одновременно вследствие уменьшения тока нагрузки уменьшается и положительная составляющая напряжения, прикладываемая к базе транзистора 4 с резистора 5. Уменьшение падения напря>кения на резисторе 5 компенсируется увеличением падения напряжения на стабилитроне 6, которое связано с тем, что при уменьшении выходного напряжения стабилизатора увеличивается ток через стабилитрон 6 и его рабочая точка перемещается по вольт-амперной характеристике на участок с большей величиной падения напряжения.

Таким образом, по мере уменьшения сопро25

55 тивления нагрузки увеличивается падение на пряжения на стабилитроне 6, что обеспечивает ускоренный процесс закрывания согласующего транзистора 2 и регулирующего транзистора 1. При коротком замыкании на выходе стабилизатора мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе 1, уменьшается в несколько раз по сравнению с мощностью, рассеиваемой им при номинальном токе нагрузки, что обеспечивает сохранение работоспособности стабилизатора после устранения аварии. После прекращения перегрузки стабилизатор напряжения автоматически переходит в нормальный режим работы.

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает более резкое сии>кение тока стабилизатора в начальной зоне срабатывания защиты, сохраняя при этом возможность автоматического восстановления работы после устранения аварии.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные в выходную шину и — р — и-типа проводимостей регулирующий транзистор и согласующий транзистор, управляющей цепью подключенный к выходу усилителя обратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, датчик перегрузки на резисторе, включенный между BIIxogIHIIM выводом и эмиттером регулирующего транзистора, резистивный делитель напряжения, один вывод которого соединен с общей шиной, транзистор защиты, подключенный базой к средней точке указанного резистпвного делителя напряжения, эмиттером — к выходному выводу, а коллектором— к управляющей цепи согласующего транзистора и к выходу усилителя обратной связи, и последовательно соединенные между собой стабилитрон и резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности срабатывания защиты при перегрузке, точка соединения последовательно включенных стабилитрона и резистора подключена к другому выводу резистивного делителя напряжения, при этом катод стабилитрона подключен к эмиттеру регулирующего транзистора, а вывод резистора соединен с входным выводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Х> 333650, кл. Н 02Н 7/12, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР №463956, кл. G 05F 1/58, 1972.

609113

Составитель С. Горбачева

Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Редактор Н. Громов

Подписное

Типография. по. Сапунова, 2

Заказ 1004/10 Изд. № 460 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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