SU1051524A1 - Стабилизированный источник питани - Google Patents

Description

напр жени  и второй транзистор того же типа проводимости, что и первый причем дополнительный реэистивиый делитель напр жени  подключен к силовой и общей шинам регул тора данного

канала, а средний вывод его - к баэе второго транзистора блока управлени , эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, g кол,лектор - с его базой.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  питани  различных электрических схем радиоаппаратуры, требующих одновременной подачи двух стабилизи- 5 рованнмх напр жений, имеющих общую нагрузку, включенную межДу разноименными шинами обоих стабилизированных

ыходов,; и выполненных, например, на современных операционных усилител х kQ серии.

Известен двухпол рный стабилизированный источник питани  на базе двух линейных стабилизаторов напр жени  последовательного тйГпа с усилительными транзисторами, включенными между базами регулирующих транзисторов и общей шиной, в котором предусмотрено специальное реле времени, которое обеспечивает задержку во аремени и одновременность включени  обоих стабилизаторов за счет подачм сигнала включени  на оба регулирующих транзистора Cl

Однако указанна  схема имеет недостаточную надежность. При неисправности в одном из стабилизаторов типа обрыва в регулирующей группе второй стабилизатор будет работать и на выходе по в тс  только одно из 30 напр жений, что в р де случаев недопустимо . Кроме того, и быстродействие при включении стабилизаторов может оказатьс  неодинаковым, что . также может побести к перезар ду 3S одного из выходных конденсаторов напр жением обратной пол рности.

Известен стабилизированный ис точНЙк питани ,на базе которого за счет использовани  элементов-разного 40 типа проводимости легко выполн етс  двухпол рный стабилизированный источ ник питани , имеющий общую шину, в

каждом из каналов которого имее.тс С регул тор напр жени , к выводам 45

которого подключен первый {эезистийный делитель напр жени , средний вывод которого соединен с управл ющим входом блока управлени , защитный транзистор, включенный последовательно в силовую шину и базой соединенный с выходом блока управлени , второй резистивный делитель напр жени , соединенный с выводами дл  подключени  нагрузки, средний вывод которого подключен к управл ющему, входу регул тора напр жени , третий резистив.ный делитель напр жени , подключенный к выходным выводам регул тора напр жени , диод, включенный в провод щем направлении между средним выводом третьего резистивного делител  напр жени  и управл щим входом регул тора напр жени , вспомогательный транзистор, коллектор которого подключен к среднему выводу , третьего резистивного делител  напр жени , эмиттер - к общей шине, база - через резистор к выходу транзистора задиты С 2 Д.

Указанный источник питани  обеспечивает защиту потребител  от перенапр жений при пробое регулирующей группы, однако, как и предыдущее устройство, не обеспечивает надежную защиту потребител  от изменени  пол рности одного из выходных напр жений в случае подачи только одного из п такщик напр жений, неодновременной подачи обоих питающих напр жений , пропадани  одного из них при отказе одного из регул торов напр жени  обрыва в регулирующей группе.

Цель изобретени  - повышение надежности путем исключени  неодновременной подачи на выходные разнопол рные выводы выходных напр жений. 310 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизированный источник питани , содержащий два разиопол рных относительно общей шины канала стабилизации , выполненных на разнотипных по проводимости транзисторах, каждый из которых состоит из регул5 гора напр жени , к выходным выводам которого подключены первый и второй -делители напр жени , исполнительного транзистора защиты, включенного в силовую шину между регул тором и выходным выводом, третьего делител  напр жени ; включенного между выходным вь{ водом и общей шиной,блокирующего тран- зистора,-блока управлени  защитой и разделительного диода, включенного между средним выводом первого делите л  напр жени  и управл ющим входом регул тора напр жени , который соеди нен со, средним выводом третьего делител  напр жени , при этом блокирующий транзистор подключен между средним выводом первого делител  напр жени  и общей шиной, причем эмиттером к общей шине, а базой через токоограничительный резистор - к выходному выводу, питающие выводы блока управлени  защитой подключены к выходным выводам регул тора напр жени , а управл ющий его вход соеди нен со средним выводом второго дели тел  напр жени , введены в каждый канал стабилизации согласующий тран зистор с разнотипной проводимостью по отношению к защитному транзисто .ру и резистору св зи, при этом коллектор указанного транзистора через резистор св зи соединен с базой управл ющего транзистора, его база подключена к выходу блока управлени  защитой и через введенный допол нительный резистор с базой аналогич ного транзистора другого канала, а эмиттер - с эмиттером аналогичного транзистора другого канала. Кроме того, блок управлени  защитой каждого из каналов питани  выполнен на транзисторе, однотипном по проводимости с транзистором защи ты данного канала, причем база указанного транзистора соединена с управл ющим входом блока, эмиттер через опорный стабилитрон соединен с выходным выводом регул тора и через токозадающий резистор с общей шиной а коллектор через дополнительный резистор св зи - с выходом блока управлени  защитой. Кроме того, в каждый блок управлени  может быть введен дополнительный резистивмый делитель напр жени  и второй транзистор того же типа проводимости , что и первый, причем дополнительный резистивный делитель напр жени  подключен к силовой и об-. щей шинам регул тора данного канала, а средний вывод его - к базе второго транзистора блока управлени , эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор - с его базой. На фиг.1 представлена функциональна  схема стабилизированного источника питани ; на фиг.2 и 3 - вариантыj исполнени  блока управлени . Стабилизированный источник питани  содержит два идентичных канала питани  на элементах различного типа проводимости , имеющих общую шину. Каждый из каналов содержит регул тор 1 напр жени , резистивные делители 2 и 3 напр жени , причем первый (2) из них крайними выводами подключен к выходным выводам регул тора 1 напр жени , а его средний вывод подключен к управл ющему входу блока управлени  защитой, а второй {3)из . них крайними выводами подключен к выводам дл  подключени  нагрузки, а его средний вывод - к управл ющему выводу регул тора 1 напр жени , защитный транзистор 5, включенный поледовательно в силовую шину, резистивный делитель 6 напр жени , подключенный крайними выводами к выходным выводам регул тора 1 напр жени , диод 7, включенный в провод щем направлении между средним выводом указанного резистивного делител  6 и управл ющим входом регул тора 1 напр жени , резистор 8, один вывод коорого подключен к выходу транзистору 5 защиты, а другой - к базе блокирующего транзистора 9, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор к среднему выводу резистивного делител  6 напр жени , согласующий транзистор 10 типа проводимости, противоположного типу проводимости защитного транзистора 5 и резистор 11 св зи, включенный между коллектором согласующего 10 и базой защитного 5 транзисторов, при этом база согласующего транзистора 10 подключена к выходу блока А управлени , эмиттеры согласующих транзисторов 10 соедине НЫ, a выходы обоих блоков 4 управлени  соединены через резистор 12. При этом регул тор 1 напр жени  (южет быть выполнен по любой из известных схем стабилизации напр жени  компенсационного типа, элементом обратной св зи которой  вл етс  резистивный делитель 3. Это могут быть линейные и ключевые стабилизаторы напр жени  последовательного и параллельного типа, стабилизированные преЬбразо.ватели напр жени  с обратно св зью с выхода и т.д. Блок k управлени  каждого из кана лов, в случае, если не требуетс  обе печить защиту потребител  от превыше ни  напр жений на выходах-источника, может быть выполнен так, как показано на фиг.2, Он состоит из транзисто ра 1 3, тип проводимости которого сов падает с типой проводимости транзист ра 5 защиты, причем база транзистора 13 соединена с управл ющим входом блока управлени , эмиттер через опорный стабилитрон k соединен с силовой шиной канала питани  и через токозадающий резистор 15 - с общей шиной, а коллектор через резистор 16с выходомблока управлени , В случае, если требуетс  обеспечить и защиту потребител  от превышени  напр жени  на выходах источника питани  в каждый из блоков управлени  (фиг.З ) введен резистивный делитель 17напр жени  и второй транзистор 18того же типа проводимости, что и первый транзистор 13, причем край ние выводы рези СТИВ ного делител  17 подключены к силовой и общей шинам канала питани , а средний вывод к базе второго транзистора 18 блока .управлени , змиттер которого соединен с эмиттером первого транзисто ра 13 а коллектор - с его базой. Стабилизированный источник питани  работает следующим образом. Прл подаче напр жений.на оба регу л тора 1j причем независимо от того подаютс  они одновременно или нет, напр жени  на выходах источника питани  отсутствуют, так как транзисторы 5 заперты за счет того, что резистивные делители 2 выбраны таким образом,, что блоки управлени  срабатывают только при значени х напр жений на выходах регул торов 1 близких к номинальным. Транзисторы 9, благодар  отсутствию напр жений на выходах источника питани , запер и регул торы 1 напр жени  работают как стабилизаторы за счет сигналов обратной св зи, поступающих на их управл ющие входы со средних выводов резистивных делителей 6, которые выбираютс  таким образом, чтобы напр жени  на выходах регул тора 1 были близки к- номинальным значени м выходных напр жений источника питани . При достижении напр жени ми на выходах регул торов указанных значе НИИ срабатывают блоки- управлени , транзисторы 10 отпираютс , что приводит к открыванию зашитных транзисторов 5. Напр жени  с выходов регул торов 1 через транзисторы 5 поступают на выходы источника питани . При этом транзисторы 9 отпираютс , шунтиру  резистивные делители 6, и регул торы 1 начинают работать по сигналам обратной св зи, снимаемым с резистивных делителей3, что обеспечивает поддержание заданных номиналов выходных напр жений. Диоды 7 обеспечивают разв зку средних выводов резистивиых делителей 3 и 6, Если одно из входных напр жений не подано, либо п оизошел отказ одного из регул торов, привод щий к пропаданию напр жени  на выходе этого регул тора, по сигналу с соответствуюа1его резистивного делител  2 блок k управлени  закроет согласующий 10, а тот в свою очередь - оба защитных транзистора 5, так как оба согласующих транзистора 10 соет динены последовательно, в результате чего оба выходных напр жений источника питани  уменьшатс  до нул . Блок 4 управлени , возможна  реализаци  которого дл  этого случа  приведена на фиг.2, работает следующим образом. При по влении напр жени  на выходе регул тора 1 за счет напр жени  на опорном стабилитроне 14, ток через который задаетс  резистором 15, . транзистор 13 закрыт и ток через резистор 16 не протекает. В pe3yjibTaте этого транзистор 10 заперт. По: мере нарастани  напр жени  на выходе регул тора 1 увеличиваетс  величина отпирающего напр жени , подаваемого на базу транзистора 13 и при достижении на выходе регул тора заданной величины транзистор 13 откроетс , создав возможность дл открывани  транзистора 10. Резистор 1б задает необходимую величину базового тока транзистора 10. Величина резистора 12 выбираетс  .исход  из максимально -возможной вел чины обратного тока коллекторов O,,L транзисторов 10. В случае, если блок k управлени  должен обеспечивать и защиту потреби тел  от превышени  напр жени  на выходе источника питани , он может быть реалиаован, например, так,как показано на фиг.З. Его работа при по влении напр жени  на выходе регул тора 1 напр жени  аналогично схеме фиг.2, так как режим работы транзистора 18 с помощью резисти.в ного делител  17 задаетс  таким образом , что он при этом заперт и на работу транзистора 13 не вли ет, В случае по влени  на выходе регул тора повышенного напр жени , например, из-за пробо  его регулирующей группы , транзистор 18 открываетс  и шунтирует переход база-эмиттер транзистора 13 который при этом .закрываетс . При этом закрываетс  и транзистор 10, в результате чего оба выходных напр жени  на выходе источника питани  снижаютс  до нул . При снижении напр жени  на выходе регул тора до заданного уровн  транзисто 18 закрываетс , транзистор 13 открываетс  и напр жени  на выходе истом1 кика питани  вновь восстанавливаютс  до номинального значени . Возможны и другие реализации схемного исполнени  блока управлени , например , на компараторах напр жени . Положительный технико-экономический эффект от использовани  предла- гаемого устройства заключаетс  в том, что при сохранении всех положительных качеств, свойственных прототипу, оно позвол ет, кроме того, существенно повысить надежность обеспечени  питани  потребител  путем одновременного по влени  напр жений на обоих выходах источника питани  и исключени  возможности изменени  пол рности напр жени  на одном из выходов при неодновременной .подаче входных напр жений, что особенно часто имеет место при настройке аппаратуры, а также в случае выхода из стро  одного из регул торов напр жени . Использование предлагаемого устройства особенно эффективно при питании ответственных потребителей, выполненных на своевременных операционных усилител х, не имеющих вывода дл  подключени  общей шины источника питани  и создающих источнику питап ни  общую нагрузку, включенную межу разноименными шинами обоих стабиизированных выходов.

Claims (3)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК. ПИТАНИЯ, содержащий два разнополярных относительно общей шины канала стабилизации,.выполненных на разнотипных по проводимости тран-. зисторах, каждый из которых состоит ' из регулятора напряжения, к выходным выводам которого подключены первый и второй делители напряжения, исполнительного транзистора защиты, включенного в силовую шину между регулятором и выходным выводом, третьего делителя напряжения, включенного между выходным выводом и общей шиной, блокирующего транзистора, блока управления защитой и разделительного диода, включенного между средним выводом первого делителя напряжения и управляющим входом регулятора напряжения , который соединен со средним выводом третьего делителя напряжения, при этом блокирующий транзистор подключен между средним выводом первого делителя напряжения и общей шиной, причем - эмиттером к общей шине, а базой через токоограничительный резистор - к выходному выводу, питающие выводы блока управления защитой подключены к выход- ( ным выводам регулятора напряжения, а управляющий его вход соединен со средним выводом второго делителя напряжения,о тли чающий с я тем, что, с целью повышения надежности путем исключения неодновременной подачи на выходные разнополярные выводы выходных напряжений, в него введены в каждый канал стабилизации согласующий транзистор с разнотипной провоДимостью по отношению к защитному транзистору и резистор связи, при этом коллектор указанного транзистора через резистор связи соединен с базой управляющего транзистора, его база подключена к выходу q блока управления защитой и через введенный дополнительный резистор ^Зс базой аналогичного транзистора дру” 'гого канала, а эмиттер - с эмиттером аналогичного транзистора другого канала.

2. Источник питания по п.1, о тл имеющийся тем, что блок управления защитой каждого из каналов питания выполнен на транзисторе, однотипном по проводимости с транзистором защиты данного канала, причем база указанного транзистора соединена с управляющим входом' блока, эмиттер через опорный стабилитрон соединен с выходным выводом регулятора и через токозадающий резистор с общей шиной, а коллектор через дополнительный резистор связи - с выходом блока управления защитой.

3. Источник питания по п.2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что в каждый блок управления введен дополнительный резистивный делитель »SU .... 1051524 напряжения и второй транзистор того же типа проводимости, что и первый, примем дополнительный резистивный делитель напряжения подключен к силовой и общей шинам регулятора данного канала, а средний вывод его - к базе второго транзистора блока управления, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, g коллектор - с его базой.