Стабилизатор постоянного напряжения

Союз Советских Социалистических Рвслублик" (22) Заявлено 25.04.79 (21) 2756647/24-07 с присоединением заявки Нов23) Приоритет -Государственный ыоинтет ССС Р по делец нтобретеннй н открытий(54) СТАВИЛИЭАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ 2 Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент с коллекторным или эмиттерным выводом на нагрузку и согласующий транзистор, соединенный коллектором или эмиттером с регулирующим транзистором, а базой подключенный к выходу блока сравнения 11.Наиболеее близким техническим решением к изобретению является ста билизатор, содержащий включенный последовательно в силовую шину составной регулирующий элемент на силовом и согласующем транзисторах, управляющая цепь которого. подключена к. выходу блока сравнения, подключенного к выхбдным выводам, диод, вклю" ченный в прямом направлении между коллектором регулирующего и эмиттером согласующего транзисторов, токозадающий элемент, включенный между общей шиной и эмиттером согласующего транзистора 21Недостатком известного стабилизатора является незащищенность регулирующего транзистора стабилизатора оттеплового пробоя при длительном режиме перегрузки или короткого замыкания стабилизатора, так как в его схеме ток регулирующего транзистора только ограничивается при увеличенном напряжении на регулирующем транзисторе,что приводит со временем к тепловомупробою регулирующего транзистора и О следовательно, к отказу стабилизатора.Цель изобретения - улучшение защиты от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе, повышениебезопасности и обеспечение автомати ческого включения.Цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательнов силовую шину составной регулирую щий, элемент на силовом и согласующемтранзисторах, управляющая цепь которого подключена к выходу блока сравнения, подключенного к выходным выводам, диод, включенный в прямом на правлении между коллектором регулирующего и эмиттером согласующеготранзистора, токозадающий элемент,один вывод которого подключен к эмиттеру согласующего транзистора, вве- ЗО дены ключевой элемент, цепь из после 80098 3довательно соединенных резистора истабилитрона и импульсный генератор,.причем силовая цепь ключевого элемента включена между другим выводомтокозадающего элемента и общей шиной, а его управляющий электрод через цепь из последовательно соединенных резистора и стабилитрона соединен с коллектором силового транзистора и с выходом-импульсного генератора включенного между входными вы-.водами,10На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема стабилизаторапостоянного напряжения,Стабилизатор постоянного.напряжения содержит силовой транзистор 1, 15согласующий транзистор 2, управляющая цепь которого подключена к выходублока 3 сравнения, подключенного квыходным выводам для подсоединениянагрузки 4, диод 5, включенный н пря Ожом направлении между коллектором регулирующего 1 и эмиттером согласующего транзистора 2, токозадающий элемент б включенный последовательнос диодом 5, ключевой элемент 7, силовая цепь которого включена между токозадающим элементом б и общей шинойстабилизатора, а его управляющий электрод через цепь из последовательносоединенных резистора 8 и стабилитройа 9 соединен с коллектором силового Зотранзистора и с выходом импульсногогенератора 10, включенного междувходными выводами,Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом. 35 При включении стабилизатора постоянное нестабилизированное напря-. жение появляется на импульсном генераторе 10 и на силовом транзисторе 1. Последний заперт, так как ключевой элемент 7 находится. в закрытом состоянии из-за отсутствия открывающего напряжения на его управляющем электроде. Через заданное время на выходе импульсного генератора 10 появляется 45 импульс определенной длительности. Время появления первого и последующих импульсов и их длительность задаются специальными времязадающими цепями в импульсном генераторе 10. Этот им- Ц) пульс поступает на управляющий электрод ключевого элемента 7, который на время, равное длительности запускающего импульса, подключает токозадающий элемент б к общей шине стабилизатора. При этом в цепях эмиттера согласующего транзистора 2; базы и коллектора регулирующего транзистора .1 появляется ток, ограниченный по величине и задаваемый токозадающим элементом 6. В зависимости от ха рактера нагрузки стабилизатора возможны два режима его включения.ВПервый режим включения при активной и индуктивно-активной нагрузках,65ток в которых не превышает максимально допустимый ток стабйлизатора. Стабилизатор включается сразу по первому импульсу импульсного генератора 10. На нагрузке 4 появляется заданное напряжение, При этом на управляющий электрод ключевого элемента 7 через резистор 8 и стабилитрон 9 поступает напряжение с выхода стабилизатора, поддерживающее ключевой элемент 7 н открытом состоянии . Стабилитрон 9 выбирается из условия, чтобы при заданном напряжении на выходе стабилизатора он находился в проводящем состоянии.Второй режим включения при емкостном характере нагрузки. Включение стабилизатора несколько отличается от описанного выше, После подачи с импульсного генератора 10 первого отпирающего импульса на управляющий электрод ключевого элемента 7 ток н цепи нагрузки 4 превосходит максимально допустимый. В этом случае напряжение на выходе стабилизатора не достигает неличины, необходимой для пробоя стабилитрона 9, и стабилизатор сразу же включится. Периодически повторяя запуск можно "порциями" зарядить емкость нагрузки до напряжения, превышающего напряжение пробоя стабилитрона 9, после чего стабилизатор включится. Однако при закрытии регулирующего транзистора 1 происхо - дит разряд емкости нагрузки 4 на ее активную составляющую и возможен случай, что "порция" заряда конденсатора равна или меньше "порции" его разряда и стабилизатор не может включитьсяВ этом случае должна быть предусмотрена в импульсном генераторе 10 воэможность ручнога,или автоматического регулирования или длительности или частоты повторения выходных импульсов.Предлагаемое выполнение схемы позволяет улучшить защиту стабилизатора от кратковременных и длительных режимов перегрузки по току и от коротких замыканий на выходе, произвести плавное включение при емкостном характере нагрузки, повысить безопасность и обеспечить автоматическое включение за счет ограничения и последующего уменьшения тока составного транзистора.Формула изобретенияСтабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину составной регулирующий элемент на силовом и согласующем транзисторах, упран-, ляющая цепь которого подключена к выходу блока сравнения; подключенного к выходным выводам, диод, включенный в прямом направлении между кол800983 В. Панов тура К СоставителЬЕ ИПИ Государст о делам изобр 3035, Москва дактор М к тор Н . Швыдк а Поенного комитений и оЖ, Ра аказ 0 исноеета СССытий Н иал ППП Патент", г. Ужгород,. Ул лектором регулирующего и эмиттеромсогласующего транзисторов, токозадающий элемент, один вывод которогоподключен к эмиттеру согласующеготранзистора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения защитыот перегрузок по току и коротких 5замыкаиий на выходе, повышения безопасности и обеспечения автоматического включения, в него введеныключевой элемент, цепь из последовательно соединенных резистора и стабилитрона и импульсный генератор,причем силовая цепь ключевого элемента включена между другим выводом токозадающего элемента и общей шиной, аего управляющйй электрод через цепьиз последовательно соединенных резистора и стабилитрона соединен аколлектором силового транзистора ис выходом импульсного генератора,включенного между входными выводами.Источники информации,принятые во внимание приэкспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 547754, кл. 6 05 Р 1/58, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 589606, кл. 6 05 Г 1/58, 1976.