SU851378A1 - Стабилизатор двухпол рного напр жени пОСТО ННОгО TOKA - Google Patents

Description

. Изобретение относится к электротехнике и радиотехнике и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известен стабилизатор двухполярного напряжения постоянного тока, содержащий два регулирующих элемента, источник опорного напряжения, два уси- . лителя рассогласования, две схемы ограничения тока и резистивные делители напряжения £1].

Наиболее близкий к предлагаемому стабилизатор двухполярного напряжения постоянного тока, содержащий два 1 регулирующих элемента, включенных соответственно в минусовую и плюсовую шины, два усилительно-сравнивающих узла, соединенные питающими выводами с соответствующими разнополярными 2 выходными выводами, а выходами с соответствующими управляющими входами регулйрующих элементов, два токоза-_ф дающих узла, подключенные одними выводами к соответствующим токозадаю-. * щим выводам регулирующих элементов [2] .

Недостатком известных технических решений является то, что при перегрузке и коротком замыкании ток ограничи-3 вается на определенном уровне, что ведет к дополнительному потреблению мощности в аварийном режиме.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты стабилизатора от перегрузок и коротких замыканий.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор двухполярного напряжения постоянного тока введена цепь запуска, включенная между токоз.адающими выводами регулирующих элементов и состоящая из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых шунтирован конденсатором, а другие выводы токоэадающих узлов подключены к выходам противоположных регулирующих элементов.

На чертеже представлена схема стабилизатора двухполярного напряжения постоянного тока.

Устройство содержит регулирующий элемент, выполненный на транзисторах 1 и 2 и включенный в минусовую шину, ограничительный диод 3, включенный между эмиттером транзистора 2 и коллектором транзистора 1, который является отрицательным выходом. Токозадающий узел выполнен на транзисторе 4 и резисторе 5, причем коллек-тор транзистора 4,явля1адийся одним выводом токозадающего угла, подключен к токозадакщему выводу регулирующего элемента, т. е. к эмиттеру транзистор ра 2, а база соединена с общей шиной,· Эмиттер транзистора 4 соединен через· резистор 5 с выходом противоположно-. Го регулирующего элемента, выполненного на транзисторах 6 и 7 и диоде

8. и включенного в плюсовую шину. Токозадающий узел выполнен на транзисторе 9 и резисторе 10. Связи между элементами 6, 7, 8, 9 и 10 аналогичны вышеупомянутым связям. Усилительно-сравнивающий узел канала стабилизации отрицательного напряжения scoдержит источник 11 опорного напряже,ния/ включенного последовательно с делителем 12 напряжения, средняя точка которого соединена с инвертирующим входом усилителя 13. Выход усилителя 13 соединен черёз стабилитрон 14 с управляющим входом соответствующего регулирующего элемента, т. е. с базой транзистора 2.

Усилительно-сравнивающий узел канала стабилизаций положительного напряжения содержит усилитель 15, делитель 16 напряжения и стабилитрон .17, через который выход усилителя 15 соединен с управляющим входом второго регулирующего элемента, т. е. с 'базой транзистора 7. Питающие выводы усилителей 13 и 15 соединены с соответствующими раз нополярными выводами.

В каждом стабилизаторе между эмиттерами регулирующих и базами согласующих транзисторов включены ограничительные резисторы, соответственно 18 и 19.

Между эмиттерами транзисторов 2 и 7 включена цепь 20 запуска, состоящая из двух последовательно соединенных резисторов 21 и 22, причем резистор 21 шунтирован конденсатором 23.

Стабилизатор двухполярного напряжения постоянного тока работает следующим образом.

При включении устройства выходные разнополярные напряжения равны нулю, так как токозадающие элементы, выполненные на транзисторах 4 и 9 и резисторах 5 и 10, не проводят ток. Ток, протекающий через резистор 19, переход база-эмиттер транзистора 7, цепь 20 запуска, переход эмиттер-база транзистора 2 и резистор 18, открывает транзисторы 2 и 7, а следовательно, и транзисторы 1 и 6. На выходах стабилизатора появляется напряжение.

В номинальном режиме работы цепь 20 запуска не оказывает влияния на работу стабилизатора, так как конденсатор запуска заряжен, а резистор, включенный параллельно ему, имеет большую величину и предназначен для разряда конденсатора при выключении стабилизатора. Резистор, вклю* ченный последовательно с конденсато ром. запуска, ограничивает пусковой ток до номинальной величины.

Схема защиты стабилизатора работает следующим образом.

В установившемся режиме работы

- коллекторные токи транзисторов 4 и 9 протекают через диоды 3 и 8 и перехода эмиттер-база транзисторов 2 и 7. При некотором значении тока нагрузки одного из выходов, определяемом величиной коэффициента усиления по току *^υ регулирующего элемента и величиной коллекторного тока токоэадающёй цепи, 'диод 3 (или 8) обесточивается. При дальнейшем увеличении тока нагрузки выходное напряжение стабилизатора 15 начинает уменьшаться, диод 3 (8) закрывается. Уменьшение выходного напряжения одного из каналов приводит к уменьшению тока токоэадающей цепи противоположного канала, что приводит 2Q к уменьшению напряжения на этом выходе. Уменьшение напряжения вызывает уменьшение тока первой токозадающей цепи, что приводит в конечном итоге к лавинообразному уменьшению напряжения и тока на обоих выходах вплоть до полного отключения стабилизатора. Повторное включение стабилизатора после устранения короткого замыкания или перегрузки на выходе производится кратковременным снятием напряжения.

Использование изобретения позволяет повысить эффективность защиты путем получения триггерной характерис тики .

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электроте нике и радиотехнике и может быть использовано в системах питани  устройств автоматики и вычислительной техники. Известен стабилизатор двухпол рно го напр жени  посто нного тока, соде жащий два регулирующих элемента, источник опорного напр жени , два усилител  рассогласовани , две схемы ограничени  тока и резистивные делители напр жени  Ul3 Наиболее близкий к предлагаемому стабилизатор двухпол рного напр жени  посто нного тока, содержащий два регулирующих элемента, включенных соответственно в минусовую и плюсову шины, два усилительно-сравнивающих узла, соединенные питающими выводами с соответствующими разнопол рными выходными выводами, а выходами с соответствующими управл ющими входами I регулирующих элементов, два токоза-, даквдих узла, подключенные одними выводами к соответствующим токозадаю-. щим выводам регулирукхдих элементов Г2 . Недостатком известных технических решений  вл етс  то, что при перегру ке и кс ротком замыкании ток ограничи ваетс  на определенном уровне, что ведет к дополнительному потреблению мощности в ,аварийном режиме. Цель изобретени  - повышение эффективности защиты стабилизатора от перегрузок и коротких замыканий. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор двухпол рного напр жени  посто нного тока введена цепь запуска, включенна  между токоз .адаквдими выводами регулирующих элементов и состо ща  из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых шунтирован конденсатором, а другие выводы токозадающих узлов подключены к выходам противоположных регулирующих элементов. На чертеже представлена схема стабилизатсфа двухпол рного напр жени  посто нного тока. Устройство содержит регулирующий элемент, выполненный на транзисторах 1 и 2 и включенный в минусовую щину, ограничительный диод 3, включенный между эмиттером транзистора 2 и коллектором транзистора 1, который  вл етс  отрицательным выходом. Токозадающий узел выполнен на транзисторе 4 и резисторе 5, причем коллек-тор транзистора 4,  вл ющийс  одним выводом токозадающего угла подключен к токозадаиокему выводу регулирующего элемента, т. е. к эмиттеру транзистора 2, а база соединена с общей шиной. Эмиттер транзистора 4 соединен через резистор 5 с выходом противоноложиоiro регулирующего элемента, выполненного на транзисторах 6 и 7 и диоде 8. и включенного в плюсовую шину. Токозадахнций узел выполнен на транзисторе 9 и резисторе 10. Св зи между элементами 6, 1, Q, 9 и 10 аналогичны выиеупом нутым св з м. Усипительно-сравнивактий узел канала стабили3 ации отрицательного напр жени  jcoдержит источник 11 оперного напр же ,ни / включенного последовательно с делителем 12 напр жени , средн   точка которого соединена с инвертирующим входом усилител  13. №1ход усилител  13 соединен через стабилитрон 14 с управл ющим входом соответствующего регулирукщего элемента, т. е. с базой транзистора
2. 2. Усилительно-сравнивающий узел канала стабилизации положительного напр жени  содержит усилитель 15, делитель 16 напр жени  и стабилитрон .17, через который выход усилител  15 соединен с управл ющим вхЬдом второго регулирукщего элемента, т. е. с базой транзистора 7. ПитаюдИе выводы усилителей 13 и 15 соединены с соответствуЕощими раз нолол рныкш выводами В каждом стабилизаторе между эмит терами регулирующих и базами согласующих транзисторов включены ограничительные резисторы, соответственно 18 и 19. Между эмиттерами транзисторов 2 и 7 включена цепь 20 запуска, состо ща  из двух пoJCWIeдoвaтeльнo соединен ных резисторов 21 и 22, причем резис тор 21 шунтирован конденсатором 23. Стабилизатор двухпол рного напр жени  посто нного тока работает следующим образом. При включении устройства выходные разнопол рные напр жени  равны нулю, так как токозадающие элементы, выпол ненные на транзисторах 4 и 9 и резис торах 5 и 10, не провод т ток. Ток, протекгиощий через резистор 19, переход 6a3a-3i aiTTep транзистора 7, цепь 20 защгска, переход эмиттер-база транзистора 2 и резистор 18, открывает транзисторы 2 и 7, а следовател но, и транзисторы 1 и 6. На выходах стабилизатора по вл етс  напр жеи е. В номинальн(Я4 режиме работы цепь 20 запуска не оказывает вли ни  на работу стабилизатора, так как коидеисатор запуска зар жен, а резисХ .ор, включенный паргшлельно ему., кме ет 00ЛЫ11УЮ величину и предназначай дл  разр да конденсатора при выкл чеиии стабилизатора. Резистор, вклю чанный последовательно с кондвксатором .запуска, ограничивает пусковой ток до номинальной зеличины. Схема защиты стабилизатора работает следующим образом. В установившемс  режиме работы коллекторные токи транзисторов 4 и 9 протекают через диоды 3 и 8 и перехоы эмиттер-база транзисторов 2 и 7. При некотором значении тока нагрузки одного из выходов, определ емом величиной коэффициента усилени  по току регулирующего элемента и величиной коллекторного тока токозадающей цепи, диод 3 (или 8) обесточиваетс . При дальнейшем увеличении тока нагрузки выходное напр жение стабилизатора начинает уменьшатьс , диод 3 (8) закрываетс . Уменьшение выходного напр жени  одного из каналов приводит к уменьшению тока токозадакщей цепи противоположного канала, что приводит к уменьшению напр жени  на этом выходе . Уменьшение напр жени  вызывает уменьшение тока первой токозадающей цепи, что приводит в конечном итоге к лавинообразному уменьшению напр жени  и тока на обоих выходах вплоть до полного отключени  стабилизатора. Повторное включение стабилизатора после устранени  короткого за шкани  или перегрузки на выходе производитс  кратковременным сн тием напр жени . Использование изобретени  позвол ет повысить эффективность защиты путети получени  трнггерной характеристики . Формула изобретени  стабилизатор двухпол рного напр жени  посто нного тока, содержащий два регулируквдих элемента, включенных соответственно в минусовую и плюсовую шины, два усилительно-сравнивающих узла,, соединенные питающими выводами с соответствующими разнопол рными выходными выводами, а Шглходами с соответствующшйи управл ющими входами регулирующих элементов, два тсжозадамщих узла, подключённые одними выводами к соответствующим токозадающим выводам регулирующих элементов , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности защиты от перегрузсж и коротких замыканий, в него введена цепь запуска , включенна  между токозадающими выводами регулиЕ кцих элементов и состо ща  из двух последовательно соединенных резисторов, один из которых шунт фован коИденсатором, а другие выводы токозадающих узлов подклю .чены к выходам противоположных регули рупцих элементов. Источники информации, прин тые во внюлание при экспертиза 1. Электроника, 4, 1973, с. 43. 2г Авторское свидетельство СССР tto за вке 2552529/07, кл. G 05 F i/58, 1977.