Стабилизатор напряжения постоянного тока

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1,765790(51)М. Кл 3 0 05 Г 1/58 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Стабилизатор напряжения постоянного тока относится к промышленной электронике и может быть использован в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и5 средств связи.Известен последовательный стабилизатор напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент и устройство защиты от перегрузок по току и коротких замыканий 11 .Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные 15 в силовую шину датчик тока и регулирующий элемент, управляющей цепью подключенный к выходу усилителя постоянного тока, блок защиты на тиристоре и транзисторе п-р-л типа, база-эмиттерный переход которого шунтирует датчик тока 21 .В этом источнике напряжения отсутствует защита нагрузки от пере напряжения на выходе источника питания, что важно при необходимости контроля напряжения на нагрузке, например, когда качеством ее являются микросхемы, которые в результате превышения напряжения питания над допустимым могут выйти со строя.Кроме того, при неисправности силовой цепи исполнительного элемента органа защиты -,тиристора, коротком замыкании регулирующего транзистора или неисправности цепей шунтирования модулятора источник питания не будет защищен от перегрузки по току и от перенапряжения на выходе.Недостатки известного источника питания приводятк снижению его надежности. Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора.Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока в блок защиты введены .две ограничительные цепочки, состоящие из последовательно соединенных резистора и диода, дополнительные транзисторы р-п-р-типа, тиристор и стабилитрон, причем база транзистора через резистор и стабилитрон соедйнена с силовой шиной, эмиттер - с общей шиной, а коллектор, через первую и вторую ограничительные цепочки, соединен с управляющими электродами тиристоров, катоды которыхподключены к силовой шине, а аноды - к общей.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.Он содержит регулирующий транзистор 1, база которого соединена с выходом усилителя постоянного тока 2, блок 3 защиты от перегрузки по току и перенапряжения, выполненный на транзисторах 4 и 5 соответственно и-р-и и р-п-р-типа, тиристорах б и 7, катоды которых подключены соответственно к эмиттеру регулирующего транзистора 1, и к силовой шине, аноды соответственно ко входу усилителя постоянного тока 2 к общей шине, а 15 управляющие электроды - соответственно через ограничительные цепочки, состоящие из диода 8, резистора 9 и диода 10, резистора 11 - к коллектору транзистора 5, база которого 20 через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 4 и через резистор 13 и стабилнтрон 14 - с общей шиной, а эмиттер - с общей шиной. Датчик тока 15 включен последовательно с 25 регулирующим транзистором 1, резистор 16 подключен к базе транзистора 4, предохранитель 17.Устройство работает следующим образом.ЗОПри нормальной работе регулирующий транзистор 1 поддерживает выходное напряжение Об, в заданных пределах, отрабатывая возмущающее воздействие, возникающее при изменении величины входного напряжения ОЬ и величины тока, потребляемого с выхода стабилизатора, транзисторы 4, 5,тиристоры б, 7, стабилитрон 14 закрыты и не влияют на работу стабилизатора.При перегрузке по току величина 40 падения напряжения на датчике тока 15, приложенная к переходу эмиттер база транзистора 4, достигает такой величины, при которой последний открывается, при этом его коллекторный ток через ограничительный резистор 12 поступает в базу транзистора 5 и переводит его в режим насыщения. Так, протекающий по цепи " плюс" входного напряжения, переход эмиттер-транзистора 5, ограничительные резистор 9 и диод 8, переход управляющий электрод - катод тиристора б, предохранитель 17, "минус" входного напряжения - переводит тиристор б в открытое состояние, что приводит к шунтированию напряжения в одном из каскадов усилителя постоянного тока 2, При этом потенциал на выходе усилителя 2 становится равным потенциалу "минуса" входного напряжения, регу лирующий транзистор 1 закрывается и отключает нагрузку от входного напряжения. В случае не срабатывания защиты,связанной с неисправностью силовойцепи исполнительного элемента, которым является тиристор б, и цепей шунтирования выходного тока усилителя 2,ток, протекающий через открытый транзистор 5, ограничительные резистор11, диод 10 и переход управляющийэлектрод - катод тиристора 7 откроет последний, при этом он зашунтирует нагрузку, ток, протекающийчерез него, резко увеличится, в результате чего предохранитель 17 сгорит и тем самым отключит стабилизатор от входного напряжения.При возникновении перенапряжения на ныходе стабилизатора стабилитрон 14 пробивается ток, протекающий через резистор 13, и базутранзистора 5, открывает его, открынается тиристор б, вызывая черезусилитель 2 шунтнрующее ноздейстниена базовый ток регулирующего транзистора 1, который закрывается и отключает нагрузку от нходного напряжения,Обеспечение защиты нагрузки отперегрузки по току и перенапряженияпри неисправности силоной цепи исполнительного элемента, а также при неисправности цепей шунтирования выходного тока усилителя 2, существенноувеличивает надежность стабилизатора.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последонательновключенные н силовую шину датчик токаи регулирующий элемент управляющейцепью подключенный к выходу усилителя постоянного тока, блок защиты натиристоре и транзисторе п-р-п-типа,база-эмиттерный переход которогошунтирует датчик тока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью понышения надежности, н блок защиты введены дне ограничительные цепочки,состоящие из последовательно соединенных резистора и диода, дополнительные транзистор р-п-р-типа, тиристор истабилитрон, причем база транзисторачерез резистор и стабилитрон соединена с силовой шиной, эмиттер - с общей шиной, а коллектор, через первую и вторую ограничительные цепочки соединен с управляющими электродами тиристоров, катоды которых подключены к силовой шине, а аноды - кобщей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 531143, кл. 6 05 Г 1/58, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 333659, кл. Н 02 И 3/28, 1970.765790Составитель С.Горбачева Редактор Н.Катаманина Техред М. Кузьма Корректор О.Ковинская Заказ 08/44Тираж 956 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патенг. Ужгород, ул. Проектная