Двуполярный стабилизированный источник напряжения
Использование: в источниках радиопитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: устр-во содержит два стабилизатора постоянного напряжения, соединенных последовательно. Стабилизаторы включаются раздельно. При к.з. в нагрузке в процессе работы устр-ва остаточный ток намного меньше, чем в прототипе , т.к. увеличивается шунтирующее действие защитного транзистора, выполненного по схеме составного транзистора. Повышается КПД устр-ва и его надежность 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (ss)s G 05 F 1/569
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4696075/07 (22) 11.04.89 (46)07. 10. 92.Бюл,N37 (71) Производственное объединение "Марийский машиностроитель" (72) В.А.Сергеев (56) 1. Авторское свидетельство СССР
М 702370, кл. G 05 F 1/569, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
N 917185, кл. G 05 F 1/569, 1982. (54) ДВУХПОЛЯРНЫЙ СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК НАПРЯЖЕНИЯ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания различных радиоэлектронных устройств, Известна система электропитания с защитой (1). Недостатком известной системы является возможность ложного срабатывания одного из них в момент в момент включения.
Известен стабилизатор постоянного напряжения, выбранный в качестве прототипа (2), содержащий регулирующий составной транзистор, состоящий из силового и согласующего транзисторов одного типа проводимости, включенной последовательно в силовую шину, блок управления, выход которого соединен с базой согласующего транзистора, полупроводниковый диод, включенный параллельно выходным выводам в обратном направлении и блок защиты от перегрузок по току, состоящий из резистивного датчика, включенного между эмиттером силового транзистора и выходным выводом, резистивного делителя напряже„„ АХ„„1767485 А1 (57) Использование: в источниках радиопитания радиоэлектронной аппаратуры. Сущность изобретения: устр-во содержит два стабилизатора постоянного напряжения, соединенных последовательно, Стабилизаторы включаются раздельно. При к.з, в нагрузке в процессе работы устр-ва остаточный ток намного меньше, чем в прототипе, т.к, увеличивается шунтирующее действие защитного транзистора, выполненного по схеме составного транзистора.
Повышается КПД устр-ва и его надежность.
1 ил, ния, включенного между базой силового транзистора и общей шиной, и защитного транзистора. база которого подключена к средней точке указанного делителя, а коллектор соединен с базой согласующего транзистора, двух транзисторов. диода, резисторов, конденсатора и стабилитрона, причем коллектор первого транзистора такого же типа проводимости, как и защитный транзистор, соединен с эмиттером защитного транзистора и анодом диода, катод которого и эмиттер первого транзистора подключены к выходному выводу стабилизатора. база соединена с коллектором второго транзистора с типом проводимости, обратным типу проводимости защитного транзистора, эмиттер и база которого соответственно через первый и второй резисторы подключены к коллектору регулирующего составного транзистора и к выходному выводу, причем второй резистор, шунтированный конденсатором, соединен с общей шиной через включенные последовательно третий резистор и стабилизаторы.
1767485. Недостатком известных стабилизаторов при последовательном соединении по крайней мере двух из них по выходу в условиях раздельного их включения является возможность невыхода на режим стабилизатора, включаемого последним, особенно при низких выходных напряжениях, т,к. база-эмиттерный переход защитного транзистора невключенного стабилизатора оказывается под потенциалом включенного на его выходе обратновмещающего мощного диода, падение напряжения на котором бывает достаточным для поддержания защитного транзистора в открытом состоянии.
Цел ь изобретения — по вы ш ение надежности путем повышения надежности запуска при сохранении высокого КПД в режиме короткого замыкания в нагрузке при последовательном соединении 2-х стабилизаторов по выходу, в условиях их раздельного питания, Цель достигается тем, что в двухполярный стабилизированный источник напряже.ния, содержащий два стабилизатора постоянного напряжения, каждый из которых включает в себя последовательно включенные в силовую шину коллектором ко входному выводу, регулирующий составной транзистор и резистивный датчик тока, измерительно-усилительный узел, соединенныйй входом с выходным вы водам стабилизатора, а выходом — с базой регулирующего транзистора, защитный транзистор одной проводимости с регулирующим транзистором, коллектором подключенный к выходу измерительно-усилительного узла, первый и второй делители напряжения, транзистор с проводимостью, противоположной проводимости регулирующего транзистора, резистор и стабилитрон, причем первый делитель напряжения одним крайним выводом соединен со входным выводом, вторым — через стабилитрон с общей шиной, к средним выводам — с базой транзистора, эмиттер которого через резистор подключен к коллектору регулирующего транзистора, один из крайних выводов второго делителя напряжения подключен к общей шине, а средний вывод — к базе защитного транзистора, первый диод, включенный в обратном направлении между выходным выводом и общей шиной, и второй диод,в каждый из стабилизаторов введены цепочка из последовательно соединенных прямолинейных диодов, включенная между вторым крайним второго делителя напряжения и эмиттером регулирующего транзистора, при этом коллектор вышеупомянутого транзистора подключен ко второму крайнему выводу второго делителя напряжения, защитный транзистор включен эмиттером к
5 выходному выводу и по схеме составного транзистора на по меньшей мере двух транзисторах, причем число компенсирующих диодов равно числу транзисторов в составном защитном транзисторе, второй диод
10 подключен в прямом направлении между базой регулирующего транзистора и вторым крайним выводом второго делителя напряжения.
На чертеже изображена схема двухполярного стабилизированного источника на5 пряжения..
Двухполярный стабилизированный источник напряжения содержит включенные последовательно по выходу на общую нагрузку стабилизаторы 1 и 2. Каждый иэ стабилизаторов содержит последовательно включенные в силовую шину коллектором ко входному выводу регулирующий транзистор
3 и резистивный датчик 4 тока, измерительно-усилительный узел 5, соединенный входом с выходным выводом стабилизатора, а выходом — с базой регулирующего транзистора 3, защитный транзистор 6, коллектор которого подключен к выходу измерительно-усилительйого узла 5, первый 7 и второй
8 делители напряжения, транзистор 9 и резистор 10 и стабилитрон 11, причем первый делитель 7 одним крайним выводом соединен со входом вторым, через стабилитрон
11 с общей шиной, а средним выводом — с базой транзистора 9, эмиттер которого через резистор 10 подключен к коллектору регулирующего транзистора 3, один из крайних выводом делителя 8 подключен к общей шине, а средний вывод — к базе тран40 зистора 6, первый диод 12, включенный в обра1ном направлении между выходными выводом и общей шиной, цепочку 13 из двух прямосмещенных диодов, включенную между вторым крайним выводом второго де45 лителя 8 и эмиттером транзистора 3, при этом коллектор транзистора 9 подключен ко второму крайнему выводу делителя 8, транзистор 6 выполнен составным из 2-х транзисторов и эмиттером подключен к выходному выводу стабилизатора, второй диод 14 подключен в прямом направлении между базой регулирующего транзистора и вторым крайним выводом делителя 8.
Работа двухполярного стабилизирован55 ного источника напряжения происходит следующим образом, При включении одного из стабилизаторов, например, стабилизатора 1, его выходным напряжением Оных 1 открывается диод
12 невключенного стабилизатора 2. Однако
1767485 при этом напряжение одного прямосмещенного диода 12 недостаточно для открытия по базе составного транзистора 6 и к моменту включения входного напряженйя
UI Если теперь подать напряжение UIIxz на стабилизатор 2, то до тех пор, пока напряжение U> 13 и делитель 8 не получают питания со входа, транзистор 6 закрыт. В этот промежуток времени уже при достаточно малом входном напряжении UII>Iz, приблизительно равном минимальному напряжению коллектор-эмиттер Окав! и на транзисторе 3, при котором обеспечивается вхождение его в линейный режим, транзистор 3 (практически открыт при Овх2в!о = Окэт!п = 38), создавая в нагрузке ток. Как только ток в нагрузке достигнет значения половины номинального, диод 12 начинает закрываться, что приводит:к беспрепятственному нарастанию напряжеНИЯ UIIbIxg ДО НОМИНаЛЬНОГО ЗНаЧЕНИЯ. После увеличения входного напряжения VII выше напряжения пробоя стабилитрона 11, он начинает проводить, включается -.ранзистор 9, запитываются цепочка 13 и делитель 8, но транзистор 6 rioпрежнему закрыт, т.е, отпирающее напряжение на диодах цепочки 13 компенсируется запирающим напряжением на верхнем (по схеме) плече делителя 8. Диод 14 предназначен для защиты стабилизатора 2 при случайном включении его на короткозамкнутую нагрузку и не препятствует нормальному запуску, B этом режиме до пробоя стабилитрона 9, когда цепочка 12 и делитель 8 не получают питания со входа, при определенном токе через датчик 4 падение напряжения на нем увеличивается настолько, что в сумме с напряжением на базе транзистора 3 становится достаточным для открывания диода 14 и транзистора 6. При этом ток короткого замыкания составляет величину порядка Од1з, где Up13— напряжение на диоде 14, R4 — сопротивление датчика 4, приблизительно равен удвоенному номинальному току нагрузки. Поскольку этот ток.течет кратковременно, до пробоя стабилитрона 11, то он безопасен для регулирующего транзистора 3, На нормальную работу стабилизаторов диод 14 влияния не оказывает, т.к, при этом он закрыт, поскольку оказывается подключенным к точкам схемы с примерно равными потенциалами. 20 25 подсоединенный коллектором к входному 30 выводу, и резистивный датчик тока, измери35 При котором замйкании нагрузки в процессе работы устройства устанавливается остаточный ток намного меньше по величине, чем в устройстве-прототипе (2), т.к. увеличивается шунтирующее воздействие защитного транзистора 6, выполненного в предложенном устройстве составным из двух транзисторов. Таким образом, в предложен ном устройстве обеспечивается надежный запуск стабилизаторов при сохранении высокого КПД в режиме К,З в нагрузке. Формула изобретения Двухполярный стабилизированный источник напряжения, содержащий два включенных последовательно по выходу стабилизатора постоянного напряжения. каждый из которых включает в себя последовательно включенные в силовую шину составной регулирующий транзистор из двух транзисторов одного типа проводимости, тельно-усилительный узел, соединенный входом с выходным выводом, а выходом — с базой регулирующего транзистора, защит- ный транзистор одной проводимости с регулирующим транзистором, коллектором подключенный к выхбду измерительно-усилительного узла, первый и второй делители напряжения, транзистор с проводимостью, противоположной проводимостй регулирующего транзистора, резистор, стабилитрон, причем первый делитель напряжения одним крайним выводом соединен с входным выводом, вторым через стабилитрон — с общей шиной, а средним выводом — с базой транзистора, эмиттер которого через резистор подключен к коллектору регулирующеIo транзистора, один из крайних выводом второго делителя напряжения подключен к общей шине, а средний вывод — к базе защитного транзистора, первый диод, включенный в обратном направлении между выходным выводом и общей шиной, и второй диод, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности путем повышения надежности запуска при сохранении высокого КПД в условиях разделительного включения стабилизаторов, в него введена цепочка из последовательно соединенных прямосмещенных диодов, включенная между вторым крайним выводом второго делителя напряжения и эмиттером регулирующего транзистора, при этом коллектор упомянутого транзистора подключен к второму крайнему выводу второго делителя напряжения, защитный транзистор подключен эмиттером к выходному выводу и выполнен по схеме составного транзисто1767485 Составитель В. Сергеев Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Петрова Редактор Заказ 3548 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ра на по меньшей мере двух транзисторах, причем число прямосмещенных диодов равно числу транзисторов в составном защитном транзисторе, второй диод подключен в прямом направлении между базой регулирующего транзистора и вторым крайним выводом второго делителя напряжения.
