Стабилизатор постоянного напряжения

(54) СТАБИЛИЗАТОР ЛО 2никам электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повьппение надежности путем обеспечения зациты от перегрузки по току и короткого замыкания и повьппение КПД. При перегрузке по току выходной сигнал усилителя 11 рассогласования достигает напряжения ограничения, Первый диод б запнты закрывается, а второй диод 10 зациты открывается и обеспечивает протекание управляюгего тока усилителя 7 тока в нагрузку при этом второй регулируюннй транзистор 8 пассивно закрыт резистором 9. Стабилизатор напряжения переходит в режим стабилизации тока. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике и стабилизированным источникам электропитания радиоэлектроннойаппаратуры и является усовершенствованием известного стабилизатора по.авт, св. Р 922691.Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора путемзащиты от перегрузки по току и корот- Окого замыкания и повышение КПД,1 а чертеже приведена структурнаясхема стабилизатора.Гтабилизатор содержит пергый регулирующий транзистор 1, токостабилизцрующий двухполюсник 2, согласующийдвухполюсник 3, датчик 4 тока, диод5, первый диод 6 защиты, усилитель7 тока, второй герулирующий транзистор 8, резистор 9, второй диод 10 20защиты, усилитель 11 сигнала рассогласования, выходной корректирующийконденсатор 12, делитель выходногонапряжения, выполненный ца резисторах 13 и 14, источник 5 опорного 25напряжения.Усилитель 7 тока выполнен, например, на транзисторе 16 и резисторе17.Первый регулирующий транзистор 1 30датчик 4 тока включены между входными выходным выводами стабилизатора,Выходной корректирующий конденсатор12 и делитель выходного напряженияца резисторах 13 и 14 включены междувыходным выводом и общей шиной стабилизатора. Между коллектором н базой транзистора 1 включен токостабцлизирующий двухполюсцпк 2, Базатранзистора 1 подключена также к сое- одицецным между собой первому выводусогласующего двухполюсцика 3 и к .второму входу усилителя 7 тока, первыйвход которого подключен к соединеннымвторому выводу согласующего двухполюсника 3 и эмиттеру второго регулирующего транзистора 8, Диоды 5 и 1 Пвключены между выходным выводомстабилизатора и эмиттером второго регулирующего транзистора 8, база которого через первый диод б защитыи резистор 9 подключена соответственно к выходу усилителя 11 сигнала рассогласования и к своему эмиттеру.Управляющие входы усилителя 11 сигна 55ла рассогласования подключены к выходу делителя выходного напряженияна резисторах 13 и 14 и источникуопорного напряжения. Диод 5 и второй диод 10 защиты включены встречно параллельно и обеспечивают возможностьпротекания тока в двух направлениях;ток в нагрузку стабилизатора или токразряда выходного корректирующего кон"децсатора 12.Гтабилизатор работает следующимобразом,Л установившемся режиме при отсутствии перегрузки по току первыйдиод 6 защиты открыт, а второй диод10 защиты закрыт, так как к немуприложено отрицательное по отношениюк аноду напряжение П , величинакоторого меньше порога открытия диода 10 и определяется в соответствии.со следующим выражением:д 2 1 й + Ш1 Х ) (1)где 1 - величина напряжения приЭложецная к диоду 10;1- ток нагрузки;- величина сопротивления даточика тока;П - величина падения напряжеЕм1 ция соответственно на переходе база - эмиттертранзистора 1 и согласующем двухполюснике 3.Ток базы второго регулирующеготранзистора 8 при этом протекает,через диод б и выходной каскад усилителя 11 сигнала рассогласования,Диод 5 в установившемся режиме такжезакрыт, так как величина приложенного1к нему напряжения меньше порога открытия диода 5 (формула (1. Следовательно, через него протекает лишьток утечки, влиянием которого можнопренебречь. Ток эмиттера 1 второго регулирующего транзистора 8 вэтом случае равен разности между ве-.личиной тока 1 ь токостабилизирующегодвухполюсника 2 и суммы токов базыпервого регулирующего транзистора 1 иусилителя 7 тока. Этот ток определяется в соответствии со следующимвыражением;1 о 161(2)эя (1 + )где К - коэААициент передачи усилителя 7 тока,Ток в нагрузку обеспечиваетсяпервым регулирующим транзистором 1и усилителем 7 тока, благодаря чемууменьшается мощность рассеиваемаятранзистором 3, и увеличивается КПДстабилизатора. Стабилизатор при этомФормула и э о б р е т е н и я Составитель В,МосинРедактор Н.Бобкова Техред М,Ходанич Корректор М Пароши Заказ 2829 Тираж 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 515945 работает в режиме стабилизации выходного напряжения.При возникновении перегрузки по току или короткого замыкания в нагрузке напряжение на выходе стаби 5 лизатора уменьшается, по сравнению ,с номинальным значением.При этом на выходе усилителя 11 рассогласования напряжение увеличивается и становится равным напряжению ограничения, Диод 6 при этом закрывается, а диод 10 открывается и обеспечивает протекание управляющего тока усилителя 7 тока через первый его вход. Транзистор 8 благодаря резистору 9 оказы- . вается закрыгым и не оказывает влияния на работу устройства. Через первый регулирующий транзистор 1 ток возрас. тает до максимально возможной величи ны Х , определяемой в соответствииН.маиссо следующим выражением: Ц да - (ПКэ - Н с)К, макс Ко 25Стабилизатор постоянного,напряжения работает при этом в режиме стабилизации выходного тока. При уменьшении сопротивления нагрузки выходное напряжение стабилизатора уменьшается по величине, а ток поддерживается на уровне, близком к величинеТ , благодаря чему повьппаетсяМ.МАРКС фнадежность стабилизатора постоянного напряжения при перегрузке по току и при коротком замыкании в нагрузке,Во время переходного процесса,вызванного, например, уменьшением величины опорного напряжения, усилитель11 рассогласования на своем выходе 4 Оформирует сигнал управления, вызывающий резкое увеличение тока базывторого регулирующего транзистора 8,1 11 6закрытие первого регулирующего транзистора 1 и открытие диода 5. Эмиттерный ток второго регулирующеготранзистора 8 резко возрастает повеличине. Выходной корректирующичконденсатор 12 быстро разряжаетсятоком, протекающим через диод 5 итранзистор 8, После разряда выходного конденсатора 12 до нового уровняноминального выходного напряжениядиод 5 закрывается, а первый регулирующий транзистор 1 открывается иобеспечивает совместно с усилителем7 тока протекание тока в нагрузку,Рассмотренный режим работы характеризует переход с большого уровня стабилизируемого напряжения на меньший. Стабилизатор постоянного напряжения по авт, св. Р 922691, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности за счет обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания и повышения КПД в него введены датчик тока, усщлитель тока, первый и второй диоды защиты и резистор, причем база второго регулирующего транзистора через, первый диод защиты и резистор подключена соответственно к выходу.усилителя сигнала рассогласования и к своему эмиттеру, которьп подключен через второй диод защиты к выходному выводу и непосредственно к первому входу усилителя тока, второй вход которого подключен к базе первого регулирУющего транзистора, а выход - к выход- . ному выводу стабилизатора, к которому, через датчик тока подключен эмиттер первого регулирующего транзистора.