Стабилизатор напряжения

Союз СоветскиЫ Социалистических РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Дополнительное к авт, свид-.ву 34Заявлено 26.01.79 (21) 2716826/24-0с присоединением заявки(088.8) ковано 07,11,80. Бюллетень Мопубликования описания 07.11.80 о делам изобретений и открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕН Изобретение относится к электротехнике,в частности к стабилизированным источникам питания,Известен по основному авт. св,340032стабилизатор напряжения, содержащий в 5разнополярных шинах питания последовательные регулирующие транзисторы, причем база регулирующего транзистора проводимости и - р - и, включенного в положительную шину питания, связана с базой аналогичного транзистора проводимостир - и - р, включенного в отрицательную шину питания, через переходы катод-анод, параллельно соединенных стабилитронов, приэтом переходы база-эмиттер и база-коллектор каждого из регулирующих транзисторовзашунтированы соответственно диодом ирезистором 1.Недостатком известного стабилизатораявляется то, что он стабилизирует напряжение в цепи нагрузки при аварии - отказетипа замыкание одного из регулирующихтранзисторов. При отказе типа обрывэмиттерного или коллекторного переходов,хотя бы одного из регулирующих транзисторов, прекращается подача напряженияпитания в нагрузку,Если нагрузка не допускает перерыва вэнергоснабжении постоянным током, например, устройства контроля автоматических объектов, то отказ типа обрыв, прекращая подачу напряжения в нагрузку, ведет к возникновению аварийной ситуации. Изза возможности нарушения электрического контакта между кристаллов полупроводника и выводами транзистора прибегают к параллельному включению транзисторов, которые при этом все, независимо от йх количества, находятся в рабочем состоянии (под током). Для обеспечения высокой степени надежности схемы количество параллельно включенных транзисторов должно быть соответственйо увел иченно, что усложняет устройство, так как для равномерной нагрузки транзисторов требуется включение в эмиттерные и базовые цепи транзисторов, выравнивающих токи резисторов.Цель изобретения - исключение перерыва в питании нагрузки из-за отказа типа обрыв в регулирующих транзисторах.Эта цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения введены две резервные ячейки, каждая из которых шунтирует регулирующие транзисторы, причем каждая резервная ячейка состоит из двух параллельно соединенных ветвей, в одной из которых последовательно включены тиристор и транзистор, а в другой - резистор и конденсатор, точка соединения которых через стабилитрон подключена к управляющемуэлектроду тиристора первой ветви, при этом регулирующий транзистор и транзистор резервной ячейки имеют один тип проводимости и общую базовую цепь.При отказе типа обрыв в регулирующих транзисторах стабилизатора автоматически вступают в действие резервные ячейки, не прерывая питания нагрузки постоянным током.На чертеже показана принципиальная 10 электрическая схема стабилизатора напряжения.Стабилизатор напряжения содержит регулирующие транзисторы 1 и 2, стабилитроны 3 и 4, резисторы 5 и б, диоды 7 и 8, резервные ячейки 9 и 10, каждая из которых содержит тиристор 11, транзистор 12, конденсатор 13, резистор 14 и стабилитрон 15.В нормальном режиме при изменении выходного напряженя стабилизатора (УБых) изменяются напряжения между эмиттером и базой транзисторов 1, 2, что приводит к некоторому запиранию или отпиранию их и изменению падения напряжения (ЛУ) на переходах коллектор-эмиттер. В результате 25 У., не изменяется и представляет собой разницу между опорныминапряжениями стабилитронов 3,4 и напряжениями на переходах эмиттер-база транзисторов 1, 2, При этом в резервных ячейках 9, 10 конден сатор 13 заряжен через резистор 14 до напряжения ЛУ, которое меньше напряжения стабилитрона 15 (У)ЛУ), а тиристор 11 и транзистор 12 закрыты.В случае отказа типа замыкание одно- Зз го из транзисторов 1, 2 стабилизатор продолжает нормально работать, так как благодаря диоду 8 или 7 (отказ транзистора 1 или 2) величина опорного напряжения, а следовательно и Рных изменяется только на 4 О величину падения напряжения на диоде 8 или 7, что не превышает 1 В, При отказе типа обрыв эмиттерного или коллектор- ного переходов транзисторов 1 (или 2) стабилизатор продолжает нормально работать благодаря автоматическому вводу в действие резервной ячейки 9 (или 10). Происходит это потому, что при обрыве цепи тока через транзистор 1 (или 2) конденсатор 13 заряжаес до арен ЛУ) ст В ре О зультате этого конденсатор 13 разряжается через открытый стабилитрон 15 на входную цепь тиристора 11, открывая его и обеспечивая прохождение тока нагрузки через транзистор 12, который работает в режиме стабилизации вместо отказавшего транзистора 1 (или 2). Таким образом, при любых отказах регулирующих транзисторов 1, 2 (замыкание или обрыв) питание стабильным напряжением нагрузки, подключенной к выходу стабилизатора, не прекращается.Введение в стабилизатор напряжения резервных тиристорно-транзисторных ячеек, включаемых автоматически только при отказе типа обрыв и не потребляющих энергии при исправных регулирующих транзисторах, выгодно отличает его простотой и экономичностью технического решения, в отличие от известных схем резервирования,Применение стабилизатора напряжения наиболее эффективно в автоматических устройствах с автономным источником питания, способствуя уменьшению массы и габаритов последних.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения по авт, свид,340032, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы путем исключения перерыва в питании нагрузки из-за отказа типа обрыв в регулирующих транзисторах, в него введены две резервные ячейки, каждая из которых шунтирует регулирующие транзисторы, причем каждая резервная ячейка состоит из двух параллельно соединенных ветвей, в одной из которых последовательно включены тиристор и транзистор, а в другой - резистор и конденсатор, точка соединения которых через стабилитрон подключена к управляющему электроду тнристора первой ветви, при этом регулирующий транзистор и транзистор резервной ячейки имеют один тип проводимости и общую базовую цепь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Лвторское свидетельство СССР340032, кл, 6 05 Г 1/56, 1972 (прототип),777831 Корректор Л. Тарасова едактор Г, Петрова Заказ 253514 Изд.581 Тираж 798 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5