Стабилизатор напряжения постоянного тока

(21) 34 (22) 15 (46) 23 (72) Н. (53) 62 (56) 1. М 475602. А Р 84730 енк ство СССР1972.во СССР1980,одГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ 1779/24-0704.8207.83. Бюл. М 27.316.722.1 (088.8)Авторское свидетелкл. 6 05 Г 1/58,торское свидетельскл. 6 05 Р 1/58,(54) (57) СТАБИ 11 ИЗАТОР НАПРЯ 1 ьЕНИЯНОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий регулирующий транзистор, согласующий тран"эистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключенк общей шине, а коллектор - к базерегулирующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключенк выходу стабилизатора, а выход - кбазе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которогоподключен к базе согласующего транзистора, компаратор, пусковую цепь,подключенную параллельно регулирующему транзистору и состоящую изпоследовательно соединенных резистора и стабилитрона, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет предотвращения и вышения напряжения в моментзапуска, в него введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу,причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсов,его первый вход подключен к выходупервого компаратора, второй вход пключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен квыходу стабилизатора напряжения.Изобретение относится к стабилизаторам напряжения для питания радиоэлектронной аппаратуры,Известен стабилизатор напряжения,содержащий регулирующий транзистор,согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор - к базе регулирующего транзистора, блок обратной связи, входкоторого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого подключен к базесогласующего транзистора, а вход -к выходу узла запуска генератора Е 1 5Недостатком стабилизатора являет. ся отсутствие чувствительности к состоянию нагрузки, что приводит к импульсным перегрузкам стабилизаторанапряжения в момент включения приналичии в выходной цепи перегрузкиили короткого замыкания.Наиболее близким к изобретениюявляется стабилизатор напряжения,содержащий регулирующий транзистор,, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, аколлектор - к базе регулирующеготранзистора, блок обратной связи,вход которого подключен к выходустабилизатора, а выход - к базесогласующего транзистора, генераторимпульсов, выход которого подключенк базе согласующего транзистора, компаратор, пусковую цепь, подключеннуюпараллельно регулирующему транзистору, состоящую из последовательносоединенных резистора и стабилитрона Е 3.Недостатком известного стабили Озатора является то, что для рабо"ырегулирующего транзистора всегданеобходимо обеспечить определенныйминимум коллекторного тока, а использование таких стабилизаторовнапряжения в аппаратуре, где возможен режим холостого хода приводитк тому, что стабилизатор необходимодополнительно подгружать балластнымсопротиьлением, что соответствуетснижению КПД, В противном случае навыходе стабилизатора будет завышенное напряжение, что может послужить причиной выхода из строя подключенных элементов нагрузки, например микросхем, не допускающихдаже кратковременного превышенияпитающего напряжения. Кроме того,работающий в режиме холостого ходастабилизатор напряжения потребляетэлектроэнергию, что делает его экономически менее выгодным, особеннов тех устройствах контрольно-измери.тельной аппаратуры, где производится периодическое отклонение нагрузки,Целью изобретения является повышение надежности за счет предотвращения повышения напряжения в момент запуска.Цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий тран зистор, согласующий транзистор противоположного типа проводимости, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор - к базе регули- рующего транзистора, блок обратной связи, вход которого подключен к выходу стабилизатора, а выход - к базе согласующего транзистора, генератор импульсов, выход которого поцключен к базе согласующего гранзистора, компаратор, пусковую цепь, подключенную параллельно регулирующему транзистору, состоящую из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, введены дополнительный компаратор и элемент совпадения с задержкой по первому входу, причем выход элемента совпадения подключен к входу генератора импульсов, его первый вход подключен к выходу первого компаратора, второй вход подключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого подключен к выходу стабилизатора напряжения.На чертеже представлена гринципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока..Стабилизатор напряжения содержит регулирующий транзистор 1 с нагрузкой в цепи коллектора, соединенный с блоком 2 обратной связи через согласу.ощий транзистор 3. К базе транзистора 3 подключен выход генератора 4 импульсов, вход которого подключен через элемент 5 совпадения к выходам компараторов 6 и 7, подключенных к выходу стабилизатора. Пусковая цепь 8, состоящая из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, подключена между потенциальными входной и выходнои шинами стабилизатора напряжения.Стабилизатор напряжения постоянного тока в режиме стабилизации работает аналогично всем известным модификациям, использующим регулирующий транзистор с нагрузкой в цепи коллектора. Узел запуска, компаратор, узел совпадения и генератор импульсов при этом на его работу не влияют. В начальный момент времени при включении стабилизатора регулирующий транзистор 1 закрыт и полное входное напряжение оказываешься приложенным к его коллекторно-эмиттерному переходу. При этом включается стабилитрон пусковой цепи 8 и по цепи нагрузки протекает ток, создающий падение напряжения, величина которог 1 о зависит от параметров нагрузки. ПриЗаказ 5212/48 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 номинальной нагрузке на входы элементасовпадения поступают с выхода двухпорогового компаратора 6 и свыхода компаратора 7 разрешающие потенциалы. С выхода элемента 5 совпадения поступает сигнал на вход генератора 4 импульсов, который и производит запуск стабилизатора напряжения. В случае, когда в цепи нагрузки имеется обрыв или когда нагрузка не подключена, на выходестабилизатора установится потенциал,определяемый параметрами пусковойцепи 8 и эквивалентного сопротивлениявходных цепей компараторов 6 и 7и блока 2 обратной связи, Порог срабатывания компаратора 7 устанавливается таким, чтобы при отсутствии нагрузки на его выходе появился запрещающий потенциал, В этом случае исключается запуск генератора 4 импульсов и стабилизатора напряжения, Так как напряжение на выходестабилизатора в начальный моментвозрастает до установившегося значения за определенное конечное время, д 5зависящее от параметров стабилизатора а при подключенной нагрузке зависящее и от ее параметров), в частности от емкостной составляющей егонагрузочных элементов, то в определенный промежуток времени переходного процесса с выхода компаратора 6и с выхода компаратора 7 на выходыэлемента 5 совпадения поступит разрешающий потенциал, который произведет запуск генератора 4 импульсови стабилизатора напряжения в целом.Чтобы этого не произошло до полногоопределения состояния нагрузки ком-.параторами 6 и 7, первый вход Аэлемента 5 совпадения содержит элемент задержки, время задержки которой устанавливается несколько больше времени нарастания выходного напряжения. Таким образом, наличие (или отсутствие) запускающего сигнала с выхода элемента 5 совпадения, поступающего на вход генератора 4 импульсов, возможно только лишь по окончании переходного процесса, т.е. только тогда, когда напряжение, оп-ределяемое цепью 8 и параметрами нагрузочных элементов, на выходе стабилизатора достигнет установившегося значения. Порог срабатывания компараторов устанавливается таким, чтобы при наличии перегрузки на его выходе появился запрещающий потенциал.Питание компараторов и генератора импульсов может быть осуществлено как от параметрического стабилизатора, включенного во входную цепь, так и от дополнительного источника, если такой имеется в аппаратуре. Предлагаемый стабилизатор напрякения постоянного тока может быть эффективно использован, при введении в него чувствительной схемы защиты, не только в качестве стабилизированного источника питания, но и как устройство контроля потребляемого минимального и максимального тока, так как включение стабилизатора напряжения, используемого в качестве источника питания проверяемых узлов радиоаппаратуры в контрольно-измерительных устройствах, возможно только при номинальной нагрузке в цепи питания проверяемого узла. Для определения характера неисправности в цепи нагрузки могут быть использованы компараторы напряжения, первый из которых имеет запрещающий потенциал при перегрузке, а второй - при недогрузке.