SU754390A1 - Стабилизатор постоянного напряжения - Google Patents

Description

1

Предлагаемый стабилизатор напря- . жения может быть использован в уст- , ройствах электропитания радиоаппара-’ туры, электронной техники и средств связи, автоматики и телемеханики.' 5

Известен стабилизатор напряжения, содержащий защиту, в которой применен оптоэлектронный прибор, фотоприемник которого включен между базой согласующего транзистора регулйрующе-Ю го органа и общей шиной, а к светоизлучателю подключены датчик перегрузок, датчик короткого замыкания (КЗ) и перенапряжения на выходе стабилизатора [1] . 15

Однако данный стабилизатор не обеспечивает защиту от низкого напряжения и перенапряжения питающей сети,а также защиту от температурных перегрузок. 20

Известен также стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управляющий 25 цепью,' подключенный к усилителю обратной связи, транзистор защиты, последовательно включенный с регулирующим элементом, база которого через последовательно включенные первый 30

2

стабилитрон и первый ограничительный резистор, подключена к коллектору дополнительного транзистора, эмиттером подключенного к общей шине, а между базой и эмиттером дополнительного транзистора включен фотоприемник оптоэлектронного прибора, светоизлучатель которого подключен одним выводом к общей шине, другим - через последовательно включенные балласт- . ный резистор и динистор - к силовой шине, источник запирающего смещения, причем к эмиттеру регулирующего элемента подключены последовательно соединенные второй стабилитрон и второй ограничительный резистор, который противоположным выводом подключен к светоизлучателю оптоэлектронного прибора через балластный резистор, а между входным выводом и светоизлучателем оптоэлектронного прибора включен конденсатор, кроме того, параллельно динистору подключены датчики температурных перегрузок [2] .

Недостатком известного стабилизатора является то, что транзистор защиты включен в токовую цепь и при значительных токах нагрузки снижается КПД стабилизатора, так как на силовом транзисторе защиты даже в ре3

754390

4

жиме насыщения рассеивается значи- \ тельная мощность. Кроме Того, транзистор защиты и регулирующий транзистор работают в режиме отсечки, что ограничивает температурный диапазон применения стабилизатора.

Цель изобретения - увеличение коэффициента полезного действия, надежности и расширение функциональных возможностей устройства в целом.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введен'дополнительный источник, к входному выводу которого подключен эмиттер защитного транзистора, коллектор которого подключен к коллектору согласующего транзистора регулирующего элемента, кроме того, один из полюсов источника запирающего смещения может быть подключен непосредственно к эмиттеру регулирующего элемента, а через введенные запирающие диоды - к базам транзистооов регулирующего элемента и через введенный резистор - к первому выводу второго фотоприемника,введенного в оптоэлектронный прибор, второй вывод которого подключен к другому полюсу источника запирающего смещения.

Схема стабилизатора постоянного напряжения приведена на фиг..1 и 2.

Он содержит регулирующий элемент

1, дополнительный транзистор защиты

2, стабилитрон защиты от н”зкого напряжения на входе стабилизатора 3, транзистор защиты 4, динистор, датчик перенапряжения на входе стабилизатора 5, светоизлучатель 6 и фотоприемник 7 оптрона 8, конденсатор фильтра 9, дополнительный конденсатор-датчик токовых перегрузок 10, стабилитрон- . датчик перенапряжения на входе стабилизатора 11, согласующий транзистор регулирующего "элемента 12, термоконтакт-датчик превышения температуры 13, ограничительные резисторы 14-17, усилитель обратной связи 18, общую шину.стабилизатора 19, входной вывод стабилизатора 20, выходной вывод стабилизатора 21, вывод дополнительного источника 22, полюса источника запирающего смешения 23 и 24, ограничительный резистор 25, диоды смещения 26 и 27, фотоприемник 28.

Транзистор . защиты 4 и согласующий транзистор 12 регулирующего элемента 1 включены последовательно между входным 20 и выходным 21 выводами. Дополнительный транзистор защиты 2 включен эмиттером к общей шине 19, а коллектором, через последовательно соединенные стабилитрон 3 и ограничительный резистор 15 - к базе транзистора 4,между общей шиной 1*9 и выходным выводом 21 включены последовательно стабилитрон 11,резистор 16, ограничительный резистор 14 и светоизлучатель 6 оптрона 8. Фотоприемник 7 этого оптрона подключен между эмиттером и базой транзистора 2, а точка соединения его с базой через резистор 17 подключена к выводу, дополнительного источника 22. Между· входным выводом 20 и резистором 16, подключенным к резистору 14, установлены термоконтакты 13. Между выводами 19 и 20 включен входной конденсатор 9, а конденсатор защиты 10 подключен одним полюсом к входному выводу 20, а другим - к точке соединения светоизлучателя 6 и резистора 14. Последовательно с элементами 6 и 14 установлен динистор 15, стабилизатор управляется усилителем обратной связи 18, Силовой транзистор регулирующего элемента 1 включен между выводами 20 и 21.. Входной вывод 22 дополнительного источника подключен к эмиттеру транзистора 4.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом.

При включении стабилизатора транзистор 2 открыт, пробивается стабилитрон 3 и за счет смещения на резисторе открывается транзистор защиты 4,напряжение поступает на вход стабилизатора и стабилизатор входит в режим стабилизации.При уменьшении питающего напряжения ниже допустимого уровня, определяемого напряжением стабилизации стабилитрона 3, протекание тока через резистор смещения прекращается, транзистор защиты 4 закрывается, напряжение на выходе стабилизатора отсутствует. В случае увеличения входного напряжения пробивается динистор 5,засвечивается светоизлучатель 6 оптрона 8,резко уменьшается сопротивление фотоприемника 7 и подается сигнал на базу дополнительного транзистора 2 защиты.Транзистор 2 закрывается , прекращая протекание тока через резистор смещения,в результате чего транзистор защиты 4 закрывается, напряжение на выходе стабилизатора отсутствует.

Увеличение тока нагрузки или КЗ приводит к увеличению переменной составляющей на конденсаторе фильтра 9, переменное напряжение через дополни!ельный конденсатор 10 - датчик токовой перегрузки поступает на светоизлучатель 6 оптрона 8, и при достижении заданной величины сопротивление фотоприемника 7 оптрона 8 резко уменьшается,транзистор 2 закрывается, прекращается протекание тока через резистор смещения, транзистор защиты 4 закрывается, напряжение на выходе стабилизатора отсутствует.

Увеличение выходного напряжения стабилизатора приводит к пробиванию стабилитрона 11, . засвечивается светоизлучатель 6 оптрона 8, фотоприемник его резко уменьшает свое сопротивление, процесс повторяется.

Увеличение температуры на регулирующем элементе 1 стабилизатора на5

754390

6

пряжения или в наиболее нагретой зоне приводит к замыканию термоконтакта 13,контакты замыкаются засвечивается светоиэлучатель б оптрона 8,срабатывает защита, стабилизатор напряжения отключается. 5

При работе в широком интервале температур возможно неполное закрывание транзистора 1,что может привести ..к значительному увеличению мощности потерь на транзисторе 1,за счет уве^:личения сквозных токов. В режиме любого аварийного состояния включается фотоприемник 28 оптрона 8 (фиг.2) и от источника смещения через резистор 25, диоды 26 и 27 протекает ток, который создает на входе транзистора 1 и 12 запирающее смещение, надежно закрывая их. В этом случае регулирующий элемент закрыт в широком диапазоне температур.

Применение предлагаемого ставили- 20 затора напряжения с защитой позволяет осуществлять защиту как стабилизатора, так и его нагрузки от различных аварийных режимов, в частности, от уменьшения напряжения на входе, перенап- 25 ряжения на входе и выходе, токовых перегрузок и КЗ, контроль температурного режима, что повышает надежность работы стабилизатора и устройства в целом и позволяет его исполь- 30 зовать в различной радиотехнической аппаратуре,устройствах электронновычислительных машин (ЭВМ) и средств связи.

35

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно вклю- ... ченный в силовую шину регулирующий элемент, управляющий цепью, подключенный к усилителю обратной связи, транзистор защиты, последовательно включенный с регулирующим элементом, база которого через последовательно включенные первый стабилитрон и первый ограничительный резистор подключена к коллектору дополнительного транзистора, эмиттером подключенного к

   общей шине, а между базой и эмиттером дополнительного транзистора включен фотоприемник оптоэлектронного прибора, светоиэлучатель которого подключен одним выводом к общей шине, другим - через последовательно включенные балластный резистор и динистор - к силовой шине, источник запирающего смещения, причем к эмиттеру регулирующего элемента подключены последовательно соединенные второй стабилитрон и второй ограничительный резистор, который противоположным выводом подключен к светоизлучателю оптоэлектронного прибора через балластный резистор, а между входным выводом и светоизлучателем оптоэлектронного прибора включен конденсатор, кроме того,параллельно динистору подключены датчики температурных перегрузок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и коэффициента полезного действия, в него введен дополнительный источник, к входному выводу которого подключен эмиттер защитного транзистора, коллектор которого подключен к коллектору согласующего транзистора регулирующего элемента.
2. 2. Стабилизатор постоянного напряжения поп. 1, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в широком диапазоне температур, один из полюсов источника запирающего смещения подклю· чен непосредственно к эмиттеру регулирующего элемента, а через введенные запирающие диоды - к базам транзисторов регулирующего элемента и через введенный резистор - к первому выводу второго фотоприемника, введенного в оптоэлектронный прибор, второй вывод которого подключен к другому полюсу источника запирающего смещения