Стабилизатор постоянного напряжения

 

СОЮЗ aBETCWX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„12754 6 А1 (50 4 С 05 F 1/573

l OCVQAPCTBEHHHA HOMHTET CCCP по делАм изоБретений и QTHPblTHA юь

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности, КПД, а также увеличение диапазона выходного напряжения. Ток потребления операционного усилителя в цепи обратной связи является одновременно управляющим током для регулирующего элемента 2, чем обеспечивается повышение КПД. Включение в цепь питания операционного усилителя стабилитрона 7 увеличивает диапазон выходного напряжения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (21) 3918855/24-07 (22) 01.07.85 (46) 07. 12. 86. Бюл. И 45 (72) О.A. Прудников, В. Г. Удовенко .и Г.Б. Скалыженко (53) 621.316.722 ° 1(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Н 903841, кл. G 05 F 1/58, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 1068915, кл. С 05 F 1/58, 1982. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,: "

1275406

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД, а также увеличение диапазона выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит последовательно включенные в силовую цепь датчик 1 тока и регулирующий элемент

2, к общей точке которых первым входом подключен резистивный делитель

3 со смещающим резистором и третьим резистором, выход его соединен с базой первого транзистора 4 защиты, эмиттер этого транзистора подключен к входному выводу, а коллектор через первый резистор 5 — к общей шине стабилизатора.усилитепь 6 обратной связи, выполненный на операционном усилителе, одним иэ питающих выводов соединен с вторым входом резистивного делителя 3 непосредственно или через стабилитрон 7, другой вывод пи тания, а также выход усилителя 6 обратной связи через второй резистор

8 подключены к общей шине стабилизатора. Входы усилителя 6 подключены к входам цепи 9 обратной связи, состоящем из источника опорного напряжения на последовательно включенных резисторе 10, диоде 11, стабилитроне

12 и делителя выходного напряжения на резисторах 13 и 14. Первый и второй входы цепи 9 обратной связи подключены к выходным шинам стабилиэато ра, а третий вход через четвертый резистор 15 соединен с входным выводом. Коллектор второго транзистора

16 защиты соединен с вторым входом делителя 3 и выводом питания усилите ля 6 непосредственно или через стабилитрон 7. Эмиттер транзистора 16 подключен к управляющему входу регулирующего элемента 2, а база транзистора 16 — к общей точке коллектор транзистора 4 и резистора 5. Базаэмиттерный переход транзистора 4 зашунтирован конденсатором 17.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подаче входного напряжечия ток, протекая через датчик 1 тока, 5

45 а 50 эмиттер-базовый переход транзистора

5, открывает транзисторь 2 и 16.

Входное напряжение поступает на ввод питания усилителя 6. Одновременно через резистор 15 подается напряжение на опорный стабилитрон 12. Резистор 15 выбирают из условия прохождения через него тока большего, чем входной ток операционного усилителя

6 и значительно меньшего рабочего тока стабилитрона 12. Диод 11 служит для устранения утечки тока включения усилителя 6 через резистор 15 в низкоомную нагрузку. Благодаря резистору 15 усилитель 6 открывается, и напряжение на его выходе возрастает.

Это приводит к увеличению тока через резистор 8, а следовательно, увеличению тока потребления. операционного усилителя по выводу питания через транзистор 16 и база-эмиттерный переход регулирующего транзистора 2. При этом эмиттерно-коллекторный переход транзистора 2 полностью открывается и входное напряжение поступает на выход стабилизатора. Через резистор

10 и диод 11 устанавливается рабочий режим стабилитрона 12. При достижении на выходе делителя 13 — 14 цепи

9 обратной связи 9 напряжения, равного напряжению стабилитрона 12, усилитель 6 закрывается, уменьшая ток потребления, а следовательно, ток базы регулирующего транзистора 2. Напряжение на выходе стабилизатора устанавливается такой величины, которая задается делителем !3 — 14 цепи 9 обратной связи. При всех изменяющихся факторах (входное напряжение, ток нагрузки) выходное напряжение стабилизатора поддерживается постоянным.

Для увеличения выходного напряжения стабилизатора в цепь питания усилителя 6 устанавливается стабилитрон 7, на котором гасится часть входного напряжения стабилизатора так, что напряжение на выводах питания операционного усилителя не превышает допустимых значений. При этом все остальные условия работы стабилизатора остаются прежними.

B случае уВеличения тока нагрузки или короткого замыкания в нагрузке увеличивается падение напряжения на датчике 1 тока. Транзистор 4 защиты открывается и шунтирует баэаэмиттерные переходы транзисторов 16 и 2. При этом они закрываются. Нап1? 75

Формула изобретения

Составитель О. Овсянников

Техред Л.Сердюкова Корректор M. Пожо

Редактор О. Головач

Заказ 6560/39 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ряжение на выходе стабилизатора падает до нуля, а питание операционного усилителя 6 осуществляется через делитель 3, на выходе которого при прохождении тока питания создается 5 напряжение, удерживающее транзистор

4 в открытом состоянии. Этот режим сохраняется до тех пор, пока устранится перегрузка или короткое замыкание и не будет произведено повторное >0 включение входного напряжения. Конденсатор 17 служит для задержки включения защиты стабилизатора при кратковременных помехах в цепях питания стабилизатора и включения его при 15 наличии большой емкости нагрузки.

Благодаря введенным средствам можно существенно увеличить выходное напряжение стабилизатора (до 120 В вместо 30 В), повысить надежность работы стабилизатора и его защиты, увеличить КПД за счет исключения балластных цепей при питании операционного усилителя непосредственно через цепь управления регулирующего 25 элемента.

1. Стабилизатор постоянного напря-З0 жения, содержащий последовательно включенные между входным и выходным выводами датчик тока и регулирующий элемент, первый транзистор защиты, эмиттером подключенный к входному выводу, базой через резистор смещения — к общей точке соединения датчика тока и регулирующего элемента, 406 4 а коллектором связанный с базой второго транзистора защиты, конденсатор, одним выводом подключенный к базе первого транзистора, усилитель обратной связи, выполненный на операцион-, ном усилителе,. входы которого по отДельности подключены к выходу источника опорного напряжения и к выходу делителя выходного напряжения цепи обратной связи, а один из питающих выводов соединен с общей шиной, первый резистор, включенныймежду ба- зой второго транзистора защиты и общей шиной, и второй резистор, одним выводом подключенный к выходу операционного усилителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него введены третий и четвертый резисторы, при этом другой питающий вывод операционного усилителя подключен к коллектору второго транзистора защиты и через третий резистор — к базе первого транзистора защиты, другой вывод второго резистора подключен к общей дине, эмиттер второго транзистора соединен с управляющим входом регулирующего элемента, другой вывод конденсатора соединен с входным выводом, а четвертый резистор включен между выходом источника опорного напряжения и входным выводом.

2. Стабилизатор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона выходного напряжения, в него введен стабилитрон, включенный в цепь другого питающего вывода усилителя обратной связи.