SU991391A1 - Источник питани посто нного тока - Google Patents

Description

(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитани  радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор напр жени  посто нного тока, содержащий регулирующий транзистор, соединенный последовательно с нагрузкой, токостабилизирующий двухполюсник и источник смещени  двухполюсника, выполненный по схеме параметрического стабилизатора , подключенный параллельно регулирующему транзистору днодом к входной цепи fl.

Недостатком известного технического решени   вл етс  низкий коэффициент стабилизации, так как при изменении питающего напр жени  вследствие конечности динамического сопротивлени  источника смещени  токостабилизирующего двухполюсника на нем происходит изменение падени  напр жени , вследствие чего измен етс  стабилизируемый ток и соответственно выходное напр жение стабилизатора . Кроме того, в нем отсутствует защита от перенапр жений на выходе источника, и он предназначен дл  работы только в режиме стабилиза ции посто нного напр жени .

Наиболее близким техническим решенией к предлагаемому  вл етс  источник питани  посто нного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент, подключенный к схеме управлени , и источник опорного напр жени  - стабилитрон, подключейный к выходу дополнительного источника питани , при этом в. качестве до10 полнительного источника питани  применен токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, коллектор которого подключен к выходу схемы управ- лени -. База транзистора токостабилизи-

15 рующего двухполюсника через диод, а эмиттер через резистор .соединены с входной цепью регулирующего элемента 2 }.

Недостатком известного устройст20 ва  вл етс  низкий коэффициент стабилизации , так как коррекци , вносима  в результате подключени  резистора между эмиттером транзистора токостабилизирующего двухполюсника и

25 общей шиной стабилизатора, нед статочна дл  компенсации нестабильности выходного напр женк .

В устройстве не предусмотрена защита от перенапр жений на выходе

30 стабилизатора. Кроме того, оно не может работать в режиме стабилизатора тока, осуществл   при этом защиту от коротких замыканий и перегрузок на выходеf температурна  нес табильность его велика и полностью определ етс  элементами cxeNM стаби ли 3 атора. Цель изобретени  - улучшение-выходных характеристик, повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей источника питани  посто нного тока. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в источник питани  посто н ного тока введены дополнительные регу лирующий элемент и блок управлени ,ус литель посто нного тока которого подключен к дополнительным выходному д лителю и источнику опорного напр же ни , а. выход - к дополнительному ре гулирующему элементу, подключенному к общей шине источника питани  посто нного тока и к эмиттеру транзис тора токостабилизирующего двухполюсника , что позвол ет уменьшить не стабильность выходного напр жени  источника питани  посто нного тока путем коррекции тока транзистора то костабилизирующего двухполюсника-. Дополнительный регулирующий элемент может быть выполнен в виде транзистора, база которого подключена к выходу усилител  посто нного тока, эмиттер - к общей шине, а коллектор через резистор - к эмитте ру транзистора токостабилизирующего двухполюсника. Так как температурный коэффициент напр жени  дополнительного источника опорного напр жени  противоположен по знаку температурному коэффициенту напр жени  основного источника напр жени , то происходит уменьшение температурной нестабильности выходного напр жени  исто ника питани  посто нного тока. Дополнительный регулирующий элемент может быть выполнен в виде фотоприемника.(фоторезистора или фототранзистора), один вывод которо го подключен к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника, а другой - к общей шине, блок управ лени  выполнен в виде светоизлучател , оптически св занного с фоторе зистором и подключенного через рези тор параллельно выходным зажимам ис точника питани  посто нного тока. Кроме того, дл  перехода в режим стабилизации тока при уменьшении выходного сопротивлени  менее допус тимого в общую шину источника может быть включен дополнительный резистор , -один вывод которого подключен дополнительному источнику опорного напр жени , дополнительному регулирующему элементу и входному зажимуj а другой - к выходному зажиму. Дополнительный резистор при этом может быть переменным, что позвол ет устанавливать величину тока старили зации. Дополнительный регулирующий элемент в этом случае также может быть выполнен в виде фoтoпpиe никa оптоэлектронного прибора, при этом блок управлени , выполненный в виде светоиэлучател , подключен параллельно дополнительному резистору. На .фиго 1 и 2 показан источник питани , работающий в режиме стабилизатора напр жени ; на фиг. 3 и 4 - источник питани , работающий в режиме стабилизатора тока. Источник питани  посто нного тока (фиг. 1) содержит последовательный регулирующий элемент 1, блок 2 управлени , состо щий из усилител  3 пос-. то нного тока, к входным выводам которого подключены выходной реаистивный делитель 4 и источник 5 опорного напр жени . Шход усилител  3 посто нного тока подключен к управл ющей цепи регулирующего элемента 1 и токостабилизирующему двухполюснику б, состо щему из транзистора 7, диода 8, резисторов 9 и 10, База транзистора 7 подключена к точке соединени  диода 8 с резистором 9, а эмиттер транзистора 7 через резистор 10 с противоположным выводом диода 8 подключены к входной цепи регулирующего элемента 1. Дополнительный блок 11 управлени  (фиг. 1) содержит усилитель 12 посто нного тока, дополнительный выходной делитель 13 и дополнительный источник 14 опорного напр жени . Выход усилител  12 посто нного .тока подключен к дополнительному регулирующему элементу 15. Дополнительный регулирующий элемент 15 может быть выполнен в виде транзистора 16 (фиг.1 и 3) или фотоприемника (фоторезистора или фототранзистора) 17 (фиг. 2 и 4) , Дополнительный блок 11 управлени  (фиг. 2) при этом выполнен в виде светоизлучател  18, оптически св занного с фотоприемником 17 и подклю ченного через резистор 19 параллельно выходным зажимам источника питани  посто нного тока. Дл  работы в режиме стабилизации тока (фиг. 3 и 4) в общую шину источника включен резистор 20, параллельно которому через дополнительный источник 14 опорного напр жени  подключены входные выводы усилител  12 посто нного тока (фиг. 3) или светоизлучател  18 (фиг. 4). Источник посто нного тока работает следующим образом. При изменении входного напр жени  на выходе источника питани  посто нного тока происходит изменение напр жени , которое отрабатываетс  цепью обратной св зи, включгиощей блок 2 управлени  с токостабилиэирующим двухполюсником 6 и регулирукиций элемент 1. Однако изменени  выходного нгшр жени , проигход йдае вследствие изменени  параметров элементов узлов регулирующего элемента 1, блока 2 упр авлени . и токостабилизирукицего двухполюсника 6 цепи обратной св зи (например, источника 5 опорного напр жени  диода 8 и др..), не отрабатываютс . Дл  их компенсации введена дополнительна  корректирующа  цепь обратной св зи, включающа  дополнительный блок 11 управлени  с дополнительным регулирующим элементом 15, осуществл кидам коррекцию тока токостабилизирующего двухполюсника 6 и выходного напр жени  источника питани  посто нного тока.

Дополнительна  цепь обратной св щи работает следующим образом.

При изменении выходного напр жени  источника питани  в результате изменени  входного напр жени  на усилитель 12 посто нного тока (фиг. 1) дополнительного блока 11 управлени  поступает с дополнительного делител  13 выходного напр жени  управл ющий сигнал, в результате чего измен етс  ток 4iepe3 дополнительный регулирующий-элемент 15, измен   падение напр жени  на резисторе 10 и соответственно г;отенциал эмиттера и ток коллектора транзистора 7.

Одновременно изменение входного питающего напр жени  также сказываетс  на падение напр жени  на резисторе (цепь: резистор 10, дополнительный регулирующий элемент 15) и совместно с коррекцией, вводимой дополнительным блоком 2 управлени , вли ет на ток коллектора транзистора 7, таким образом измен   падение напр жени  на регулирующем элементе 1.

Так как температурна  нестабильность выходного напр жени  источника питани  посто нного тока носит линейный характер и определ етс  в значительной степени источником 5 опорного напр жени , то, применив в дополнительном блоке 11 управлени  дополнительный источник 14 опорного напр жени  (фиг. 1 и 3) с противоположным по знаку температурным коэффициентом йапр жени , получаем выходное напр жение, скомпенсированное от изменений температуры окружающей среды.

При изменении в качестве дополнительного регулирующего элемента фотоприемника 17 (фиг. 2), при измене-нии выходного напр жени  измен етс   ркость свечени  светоизлучател  18 в результате чего измен етс  conpoтивление фотоприемника 17, измен   тем caMJM (совместно с .коррекцией, вводимой Псцхением напр жени  на резисторе 10 в результате изменени  входного напр жени ) ток коллектора транзистора 7 и падение напр жени  на регулирующем элементе 1 стабилизатора .

Источник питани  посто нного тока защищен от перенапр жений на выходе , так как при увеличении выхрдiного напр жени  более допустимого, уровень которого выбираетс  делителем 13 напр жени  (фиг. 1) или резистором 19 (фиг. 2), происходит отпирание дополнительного регулиру5 ющего элемента 15, что приводит к подзапиранию регулирующего элемента 1 и ограничению выходного напр жени  на нужном уровне.

Источник питани  посто нного тока

0 может также работать в режиме стабилизации тока (фиг. 3 и 4). При этом изменение тока в цепи дополнительного регулирующего элемента 15 происходит в зависимости от падени 

5 напр жени  на регулируемом резисторе 20, включенном в токовую сеть. При уменьшении тока менее рабочего, устанавливаемого резистором 20, источник питани  посто нного тока пере0 ходит в режим стабилизации напр жени .

Введение дополнительной цепи обратной св зи, учитывакицей изменени  входного и выходного напр жений, поз5 вол ет в результате уменьшени  нестабильности выходного напр жени  и снижени  температурной нестабильности улучшить выходшле характеристики источника питани  посто нного тока,

0 при этом также повышаетс  надежность работы устройства, так как осуществл етс  защита от перенапр жений на выходе. Кроме этого, расшир ютс  функциональные возможности источника питани  посто нного тока, так как его

5 можно использовать как в режиме стабилизации напр жени , так и в режиме стабилизации тока.

Claims (2)

1. Источник питани  посто нного тока, содержащий последовательный регулирующий элемент, блок управлени , выход усилител  посто нного тока которого подключен к регулирующему элементу и коллектору транзистора токостабилизирукидего двухполюсника , а входные выводил усилител  посто нного тока соединены с выходным делителем и источником опорного напр жени , отличающийс   тем, что, с целью улучшени  выходных характеристик и повышени  надежности работы, в него введен дополнительный блок управлени  г вход усилител  посто нного тока которого подключен к дополнитальньгм выход ному делителю и источнику опорного напр жени , а. выход - к дополнитель ному регулирующему элементу, прдклю чайному одним выводом к общей шине источника, а другим - к эмиттеру транзистора окообразующего двухполюсника , 2.Источник питани  по п. 1, от личающийс  тем, что дополнительный регулирующий элемент выполнен и виде транзистора, база которого подключена к выходу усилител  посто нного тока, эмиттер - к общей шине, а коллектор через резис тор - к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника. 3.Источник питани  по пп. 1 и .2 отличающийс  тем, что температурный коэффициент дополнительного источника опорного напр жени  противоположен по знакутемпе ратурному коэффициенту основного ис точника опорного напр жени . 4.Источник питани  по п.1, о тличающийс  тем, что дополнительный регулирующий элемент выполнен в виде фоторезистора, один вывод которого подключен через резистор к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника, а другой - к общей шине, блок управле ни  выполнен в виде светоизлучате- i л , оптически св занного с фоторезистором и подключенного через реэистор параллельно выходным зажимам источника. 5.Источник питани  по пп. 1 и 4, отличающий-с  тем, что дополнительный регулирующий элемент выполнен в-виде флтотраНзистора. 6.Источник питани  по пп. 1 и 2. отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в общую шину источника включен дополнительный резистор, один вывод Которого подключен к дополнительному источнику опорного напр жени , дополнительному регулирующему элементу и входному зажиму, С1 другой - к выходному зажиму. 7.Источник питани  по п. 6, отличающийс  тем, что дополнительный резистор выполнен переменным . 8.Источник питани  по пп. 1, 4, 5, б и 7, отличающийс  тем, что блок управлени , выполненный в виде светоиэлучател , подключен параллельно дополнительному резистору . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 1 423111, кл. G 05 F 1/56, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 450144, кл. G 05 F 1/56, 1972.

(Ш

-JTn-LJ i - V - i