Стабилизированный источник пита-ния постоянного напряжения

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиа

Социалистическив

Республии

«ii832541

-е (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.05.78 (2l ) 2617781/24-07 с присоединением заявки № (23 ) П риоритет

Опубликовано 23.05 81. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 25.05.81 (51)lVL. Кл.

Ci 05 F 1/56

Гевударстввкиыл квмитвт

СССР (53) УДК 621.316, .722. 1(088,8) А0 делан кзабретвний и вткрытий (72) Автор изобретения

Г. Л. Хренников (7l) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ грузки j2) .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания различных устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизированные источники питания (11 .

Наиболее близким из известных стабилизированных источников питания является стабилизированный источник питания постоянного напряжения, содержащий основной 1Е источник напряжения, и N дополнительных, основной микросхемный стабилизатор напряжения и М дополнительных, причем все микросхемные стабилизаторы соединены выходами параллельно между собой и под13 ключены к выводам для подсоединения наНедостатки источника питания — низкий

КПД обусловленный большими потерями

10 мощности на регулирование, недостаточно высокая надежность, недостаточно малые весо-габаритные показатели.

Цель изобретения — повышение КПД путем уменьшения потерь мощности на регулирование.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизированном источникe питания постоянного напряжения, содержащем основной источник напряжения и )Я дополнительных, основной стабилизатор напряжения и N дополнительных, причем все микросхемные стабилизаторы соединены выходами параллельно между собой и подключены к выводам для подсоединения нагрузки, входы основного и Й -1 дополнительнь.х стабилизаторов напряжения подключены к выходам соответствующих основного

Я -1 дополнительных источников питания через диоды, а выход N-го дополнительного стабилизатора соединен с выходом й-го дополнительного источника напряжения непо средственно, все источники напряжения соединены последовательно между собой, причем выходное напряжение стабилизатора, подключенного к большему числу последовательно соединенных источников наЙМЬ 11 пряжения, меньше, чем выходное напряжение стабилизатора, подключенного к меньшему числу указанных источников. . Ha чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. ,Предлагаемый стабилизированный источник содержит микросхемные стабилизаторы напряжения основной 1 и дополнительные 2-4, источники напряжения основной 5, дополнительные 6-8. Стабили- lp затор. 1 имеет вывод коллектора согласующего транзистора 9, выходной вывод 10, . вывод 11 обратной связи, общий вывод

12 и входной вывод 13.

К выходу стабилизатора 1 подключен 15 делитель напряжения на резисторах 14 и

15. Аналогичные выводы и делитель име-

1от стабилизаторы 2-4.

Каждый из источников 6-8 имеет выходное напряжение, составляющее несколь- 2р ко процентов от выходного напряжения источника 5. Величины сопротивлений резистсров делителей подобраны так, что стабилизатор 1 имеет максимальную величину выходного 25 . напряжения, стабилизатop 4 — минимальную, а стабилизаторы 2 и 3 — промежуточные, с при этом стабилизатор 2 большую, чем стабилизатор 3. Разница выходных напря,.жений стабилизаторов 1-4 устанавливает- зо ся равной нестабильности выходного напряжения выбранного типа стабилизатора.

Предлагаемый стабилизированный источник питания работает следующим образом.. г 35

При минимуме суммарное напряжение источников 5-8 должно быть больше выходного напряжения, а при максимуме напряжение на источнике 5 должно быть большим, чем выходное. В последнем случае весь ток нагрузки пропускает регулирующий транзистор стабилизатора 1, поскольку выходное напряжение последнего . имеет наибольшую величину. Регулирующие транзисторы стабилизаторов 2-4 заперты 4> собственными усилителями, поскольку напряжение на их выходах больше напряжения стабилизации. При монотонном уменьшении напряжения источников 5-8 вначале приближается к состоянию насыщения регулнру-gp юшнй транзистор стабилизатора 1, выходное напряжение этого стабилизатора и всего устройства уменьшается на небольшую величину, после чего ток нагрузки пропускает регулирующий транзистор стабилизатора 2, а после его насыщения силовой ток пропускают по очереди стабилизаторы

3 и 4. При монотонном увеличении напряжения источников 5-8 процессы протекают в обратном порядке. Таким образом ток нагрузки устройства пропускает один из стабилизаторов, при этом максимальное падение напряжения на нем составляет долю or диапазона изменения напряжения источников 5-8, при этом те . меньшую долю, чем больше дополнительных стабилизаторов взято. Йля уменьшения минимального напряжения на регулирую-. щих транзисторах стабилизаторов 1 -3 коллекторы согласующих транзисторов подключены к несколько большему напряжению, при этом в зависимости or типа примененного стабилизатора и величины выходного напряжения выгодно подключить его к выходу не соседнего стабилизатора, а через 1-2 стабилизатора. Диоды во входных цепях стабилизаторов 1-3 служат для исключения обратных токов через регулирующие и согласующие транзисторы и защиты эмиттерных переходов, когда при минимальном напряжении источников

5-8 пропускает ток стабилизатор 4, s напряжения на входах стабилизаторов 1-3 меньше, чем на выходах.

Если источники 5-7 уже имеют диоды в выходных выводах, или если обратные напряжения на эмиттерных переходах не достигают предельных значений, диоды не нужны. Из схемы видно, что количество дополнительных стабилизаторов и источников может быть уменьшено или увеличено. .В качестве источников 5-8 может быть . выпрямитель с вторичной обмоткой трансформатора с нулевой точкой и с симметричными отпайками с обеих cropoH к ко торым подключены диоды.

Нестабильность выходного напряжения каждого из стабилизаторов при изменении входного напряжения уменьшена по сравнению с паспортной, поскольку уменьшен диапазон входного напряжения. В связи с этим нестабильность выходного напряжения

БЬ всего устройства не на много больше паспортной нестабильности примененного стабилизатора. Потери мощности на регулирс ванне уменьшены по сравнению с отдельным стабилизаФором в несколько раз, а

КГЯ предлагаемого источника питания может быть больше 80-90%. Особенно эф-. фективен предлагаемый источник при использовании в нем сильноточных стабилизаторов 142ЕН4 (10-;ЙВ; 1А) и

142ЕНА (5,6В, 3А), которые при ра6оге в однночку требуют радиатора для охлаждения, а в предлагаемом устройстве не требуют. Таким образом, уменьшаются габаритные размеры и вес устройства.

5 8325

Меньшее выделение .мощности в устройстве приводит к меньшему перегреву микросхем и, следовательно, к повышению надежности. Кроме гого, при неисправностях (обрывах) в стабилизаторах источник продолжает нормально функдионировать.

Формула изобретения

Стабилизированный источник питания постоянного напряжения > содержащий основной источник напряжения и N дополнительных, основной стабилизатор напряжения и N дополнительиьи, причем все стабилизаторы соединены выходами параллельно между собой и подключены к выводам для подсоединения нагрузки, о гличающийся тем, что, с@елью повышения КПЙ путем уменьшено ния потерь мощности на регулирование, входы основного и N-1 дополнительных стабилизаторов напряжения под- . ключены K выходам соответствующих основного и К-1 дополнител< них источников питания через диоды, а выход N -го дополнительного стабилизатора соединен с выходом N -го дополнительного источника напряжения непосредственно, все источники напряжения coQQHHcHbl последвагельно между собой, причем выходное напряжение стабилизатора подключенного к большему числу носледовательно соединенных источников напряжения, меньше, чем выходное напряжение стабйлизатсра подключенного к меньшему числу указанных источников. !

HcI o HéKé информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Элект1.онная техника в автоматике.

Под реа. Ю. И. Конева, вып. 4, Сов. Радио, 1973, с. 46.

2. Электроника", 1977, ¹ 19, с.80, рис. 1.

832541

/ХОР

Заказ 3831/78 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Габудатов

Редактор M. Ликович Техред М.Коштура Корректор Г, Назарова