Стабилизатор постоянного напряжения

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (»)781789 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 210878 (21) 2659091/24-07 с присоединением заявки М (51) М. Кл.3

G 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2311.80. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 231180 (53) УДК621. 316. .722.1(088.8) (72) Автор изобретения

Г.Г. Казаков (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электронной технике и"предназначено для применения в стабилизаторах напряжения постоянного тока компенсационного типа. S

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент, датчик тока перегрузки, пороговый и исполнительный элементы (1).

Наиболее близким техническим ре- 10 шением к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения,содержащий включенный последовательно в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилителя постоянного тока и к выходу управляющего элемента и блок защиты от перегрузок по току и коротких замыканий, состоящий из ждущего мультивибратора и датчика тока (2). Э)

Недостатками этого стабилизатора является низкая надежность и ограниченные эксплуатационные воэможности.

Цель изобретения — повышение и расширение эксплуатационных воэмож- 25 ностей.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введен пороговый элемент, включенный между положительным вход- ным выводом и отрицательным выходным выводом, а в блок защиты введен аналоговый токоограничитсльный узел, соединенный параллельно с ждущим мультивибратором, входы которых подключены к датчику тока и пороговому элементу, а выходы соединены со входом управляющего элемента.

Токоограничительный узел, охваченный отрицательной обратной связью по току нагрузки, при кратковремен-. ных и длительных перегруэйах и коротком замыкании переводит стабилизатор напряжения в режим стабилизации тока нагрузки с заданной, безопасной для регулирующего транзистора, величиной .

Ждущий мультивибратор, обладающий одним устойчивым состоянием, осуществляет автоматический возврат стабилизатора напряжения в рабочее состояние после устранения перегрузки и ограничение рассеиваемой мощности на регулирующем транзисторе, закрывая его со скважностью, прямо пропорциональной току перегрузки.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения.

Устройство содержит регулирующий транзистор 1, включенный в плюсовую

781789 шину стабилйзатора напряжения, усилитель 2 обратной связи, включенный между выкодными выводами стабилизатора напряжения, управляющий элемент на транзисторе 3, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 1, а эмиттер соединен с общей шиной, датчик 4 тока перегрузки, включенный в общую шину стаби-лизатора напряжения, пороговый элемент 5; включенный между плюсовым входным выводом и минусовым выходным выводом стабилизатора напряжения, блок б защиты, состоящий из параллельно соединенных ждущего мультивибратора

7 и- аналогового токоограничительного узла 8, входы которых соединены с датчиком 4 тока перегрузки и пороговым элементом 5, а выходы соединены с базой транзистора 3.

Ток нагрузки, проходя через регулирующий транзистор 1 стабилизатора напряжения и датчик 4 тока перегрузки, создает на нем пропорциональное току нагрузки напряжение, которое сравнивается с напряжением порогового элемента 5 в блоке б защиты, вырабатывающем сигнал управления транзистором 3, который изменяет режим регулирующего транзистора 1.

При номинальном токе нагрузки напряжение сигнала управления на базе транзистора 3 относительно общей шины стабилизатора напряжения равно нулю, и регулирующий транзистор 1 управляется только сигналом усилителя 2 обратной связи по напряжению.

При увеличении тока нагрузки до величины, создающей на датчике 4 напряжение, превышающее первый уровень напряжения порогового элемента 5, установленной для ждущего мультивибратора 7, мультивибратор опрокидыва-ется, и его выходной сигнал поступает на базу транзистора 3, открывает его, и транзистор 3 соединяет базу

-регулирующего транзистора 1 с общей шийой стабилизатора, в результате чего он закрывается. Напряжение датчика 4 становится равныа нулю, мультивибратор 7 при этом возвращается в ждущий режим, регулирующий транзистор 1 открывается и, если перегрузка""не "устранена, процесс повторяется.

При токах, возникающих в режиме включения стабилизатора на большую емкостн9й или короткозамкнутую на"грузку и при увеличении тока нагрузки до величины, создающей на датчике

4 напряжение, превышающее второй уровень напряжения порогового элемента 5, установлечный для токоограничивающего узла 8, одновременно с мультивибратором 7 начинает работать .токоограничительный узел 8, охваченный отрицательной обратной связью по току нагрузки. Он вырабатывает в промежутках между импульсами мультивибратора 7 второй сигнал управления, создающий режим работы транзистора

3, при котором стабилизатор перехо5 дит в режим стабилизации тока нагрузки, не превышающего предельно допустимый для регулирующего транзистора 1. После устранения перегрузки

Функционирование блока б защиты прекращается, и стабилизатор напряжения возвращается в рабочее состояние.

Сочетание в блоке защиты аналоговых характеристик токоограничительного узла и импульсных характеристик ждущего мультивибратора выгодно отли15 чает данное устройство от известных, так как ток через регулирующий транзистор при любых видах перегрузки не превышает предельно допустимый для регулирующего транзистора, рас20 сеиваемая мощность на нем при этом

11 (вх в раз меньше, чем в номик" зР нальном режиме (где 0вк- величина напряжения на входе стабилизатора

25 напряжения, U<»z — величина напря-. жения на регулирующем транзисторе в номинальном режиме, Q — скважность мультивибратора). Кроме того, обеспечен автоматический возврат стабилизатора напряжения в рабочее состояние после устранения перегрузки.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения содержащий включенный последо- вательно в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу усилителя постоянного

40 тока и к выходу управляющего элемента, блок защиты от перегрузок по току и коротких замыканий, состоящий из ждущего мультивибратора и датчи- ка тока, отличающийся тем, чт, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей, в него введен пороговый элемент, включенный между положительным входным выводом и Ьтрицательным выходным выводом, а в блок

50 защиты введен аналоговый токоограничительный узел, соединенный параллельно с ждущим мультивибратором, входы которых подключены к датчику тока и пороговому элементу, а выхо55 ды соединены с входом управляющего элемента.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

60 9 418845 G 05 F 1 58 1974

2. Авторское свидетельство СССР

Р 534929, G 05 F 1/58, 1975.

781789

Составитель С. Горбачева Редактор Г. Кадалап Техред А.Ач Корректор Л Иван

Заказ 8134/53 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4