SU761996A1

SU761996A1 - Стабилизатор напряжения постоянного тока 1

Info

Publication number: SU761996A1
Application number: SU782670857A
Authority: SU
Inventors: Valerij A Borisyuk; Aleksandr N Zharkov; Alevtina Sevastyanova
Original assignee: Valerij A Borisyuk; Aleksandr N Zharkov; Alevtina Sevastyanova
Priority date: 1978-10-04
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к разделу систем регулирования электрических величин и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре в качестве полупроводникового стабилизатора напряжения постоянного тока для устройств с нелинейной нагрузкой.

Известен полупроводниковый стабилизатор. напряжения, содержащий последовательно включенный регулирующий элемент, усилитель постоянного тока, токостабилизирующий двухполюсник и схему сравнения [I].

10

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий токостабилизирующий двухполюсник, включенный между входом и управляющей цепью составного регулирующе- ¹⁵го Элемента, включенного последовательно с датчиком тока в силовую шину, усилитель постоянного тока входом подключенный к выходу блока сравнения, а выходом — к управляющей цепи регулирующего элемента 20 и к коллектору транзистора защиты, эмит-. тер которого подключен к силовой выходной" шине, база — к средней точке делителя напряжения, включенного между общей ши2

ной и базой мощного транзистора регулирующего элемента [2]·,

Однако для обеспечения работы данного стабилизатора напряжения на нелинейную нагрузку должны быть выполнены два требования: первое — максимальное значение тока коллектора транзистора регулирующего элемента должно быть равно или превышать значение 1мц« , второе — значение тока порога срабатывания защиты должно превышать значение 1млкс- Первое требование всегда может быть выполнено за счет соответствующего выбора транзисторов регулирующего элемента без увеличения выходной мощности стабилизатора напряжения. Выполнение второго требования, связанного с увеличением тока порога срабатывания защиты, приводит к неоправданному увеличению выходной мощности, габаритов и массы стабилизатора напряжения, так как все элементы стабилизатора напряжения должны быть рассчитаны на пребывание под током, несколько меньшим тока порога срабатывания защиты.

Цель изобретения — повышение надежности работы полупроводникового стабилизатора напряжения с автоматической защи761996

3

4

той от перегрузки по току и короткому замыканию на нелинейную нагрузку, путем автоматического кратковременного отключения, имеющейся в нем схемы автоматической --чщнты от пер . ^грузки по току и короткому замыканию, во время включения и выхода транзисторного стабилизатора на режим.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока введен блок управления, состоящий из диода, включенного в прямом направлении и параллельно соединенных конденсатора и резистора, причем одна из общих точек конденсатора и резистора через указанный диод подключена к базе транзистора защиты, а другая — к общей шине.

, На чертеже представлена схема стабилизатора постоянного тока.

Стабилизатор содержит токостабилизирующий двухполюсйик 1 включенный между входом и управляющей цепью регулирующего элемента 2 на транзисторах 3 и 4, включенного последовательно с датчиком 5 тока в силовую шину, усилитель постоянного тока 6, входом подключенного к выходу блока сравнения 7, транзистор 8 защиты, базой подключенного к средней точке делителя на резисторах 9 и 10 и к блоку И управления на диоде 12 и параллельно соединенных резисторе 13 и конденсаторе 14.

Для того, чтобы защита от перегрузки по току и короткому замыканию во время включения и выхода полупроводникового стабилизатора напряжения на режим не оказывала влияния на регулирующий элемент 2, транзистор 8 защиты в этот период времени должен находиться в режиме отсечки. Напряжение на базе транзистора 8 защиты, определяется выражением = 1-4 + и_б4— — и в, где и 5 — напряжение на резисторе 5; иь, — напряжение на базе транзистора 3 и ϋ э — напряжение на резисторе 9.

Если напряжение 11 θ больше или равно сумме напряжений и 5 и и_Ьз, то напряжение и_Бв отрицательное или равно нулю и транзистор 8 закрыт. Если напряжение и з меньше суммы напряжений и5 и и_Бз> то напряжение и_Б положительное. Однако, если напряжение и_Бз меньше или равно напряжению отсечки, то й в этом случае транзистор 8 закрыт.

Напряжение и 5 пропорционально току нагрузки. При нелинейной нагрузке Ток нагрузки во время включения и выхода на режим стабилизатора напряжения и нагрузки изменяется от нуля до Ϊμλκ и от до ΐ. Аналогичным образом изменяется и напряжение и₅.

Напряжение и_Бь за это время изменяется от нуля до значения, соответствующего активному режиму работы транзистора 3.

Напряжение и« пропорционально току,

проходящему через резистор 9. Через резистор 9 кроме постоянных составляющих, определяемых током делителя током базы транзистора 8 и током резистора 13, проходит ток заряда конденсатора 14, изменяющий-, ся от нуля до максимального значения во время включения и выхода полупроводникового стабилизатора напряжения на режим и от максимального, значения до нуля в процессе заряда конденсатора 14. Конденсатор 14 заряжается От источника входного напряжения до цепи: плюс источника, коллекторно-эмиттерный переход транзистора 4, резистор 9, диод 12, конденсатор 14 и минус источника. Напряжение и ю сначала резко возрастает от нуля до максимального значения, затем по мере заряда конденсатора 14, уменьшается до рабочего значения.

Следовательно, при известных параметрах нагрузки и зарядной цепи, изменяя величину емкости конденсатора 14, можно изменять величину зарядного тока и длительность заряда, а, следовательно, изменять напряжение и_Б# и время, когда транзистор 8 находится в закрытом состоянии.

Резистор 13 обеспечивает разряд конденсатора 14 после выключения полупроводникового стабилизатора напряжения. Диод 12 отключает конденсатор 14 от зарядной цепи после его заряда и обеспечивает тем самым нормальную работу автоматической защиты от перегрузки по току и короткому замыканию. При включении стабилизатора напряжения на короткозамкнутую нагрузку вновь введенные элементы не оказывают влияния ка работу имеющейся в нем схемы автоматической защиты.

Таким образом, стабилизатор напряжения, сохраняя все положительные качества известного полупроводникового стабилизатора напряжения с автоматической защитой от перегрузки по току и короткому замыканию, без увеличения габаритов и массы, имеет новое качество автоматического кратковременного отключения защиты от перегрузки по току во время включения и выход стабилизатора напряжения на режим, что позволяет применить его для питания различных устройств радиоэлектронной аппаратуры с нелинейной нагрузкой.

Claims

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий токостабилизирующий двухполюсник, включенный между входом и управляющей цепью составного регулирующего элемента, включенного последователь<но с датчиком тока в силовую шину, усилитель постоянного тока входом подключенный к выходу блока сравнения, а выходом — к управляющей цепи регулирующего элемента и к колллектору транзистора защиты, эмиттер которого подключен к силовой выходной шине, а база — к средней точке делителя напряжения, включенного между общей шиной и базой мощного транзистора регулирующего элемента, отличающийся тем,

761996

что, с целью повышения надежности в него введем блок управления, состоящий из диода, включенного в прямом направлении и параллельно соединенных конденсатора и резистора, причем одна из общих точек конденсатора и резистора через указанный диод подключена к базе транзистора защиты, а другая — к общей шине.