Стабилизатор напряжения постоянного тока

1 1283730Изобретение относится к электротехнике и предназначено для исполь- о зования при электроснабжении радиоэлектронной аппаратуры с высокими м требованиями к безаварийности. 5 л Целью изобретения является расширение диапазона регулирования выход-ного напряжения.На чертеже представлена функцио нальная схема стабилизатора напряжения постоянного тока. Устройство содержит регулирующий транзистор 1, резистивные делители 2 и 3 напряжения, разделительные диоды 4 и 5, усилитель 6 сигнала рассогласования, блоки 7 и 8 опорного напряжения, вспомогательный источник 9 напряжения, реле с обмоткой 10 и 20 замыкающими контактами 11, транзисторный блок 12 сравнения, транзистор- . ный блок 13 согласования, ключ 14, токоограничивающий резистор 15. Позициями 16 и 17 на схеме обозначены 25 клеммы для подключения первичного источника питания, а позициями 18 и 19 - клеммы для подключения нагрузки. Регулирукнций транзистор 1 включен последовательно в одну из силовых Зо шин. Вход делителя 2 напряжения соединен с клеммами 16 и 17, а вход делителя 3 напряжения - с клеммами 18 и 19. Сигнальный вход усилителя 6 сигнала рассогласования соединен с выходом делителя 3 напряжения, опорный вход - с выходом блока 7 опорного напряжения, а выход через разделительный диод 5 - с базой регулирующего транзистора 1, подключенный также через разделительный диод 4 и токоограничивающий резистор 15 к выходу делителя 2 напряжения. Вспомогательный источник 9 напряжения включен через замыкающие контакты 11 реле 45 между клеммой 18 и потенциальными питающими выводами усилителя 6 сигнала рассогласования и блока 7 опор, ного напряжения. Питающие входы блока 8 опорного напряжения и блока 12 5 О сравнения соединены с клеммами 16 и 17. Сигнальный вход блока 12 сравнения соединен с клеммами 18 и 19, а опорный вход - с выходом блока 8 опорного напряжения. Обмотка 10 реле 55 соединена с клеммами 16 и 17 через ключ 14, управляющий вход которого с помощью блока 13 согласования подключен к выходу блока 12 сравнения. 2Стабилизатор работает следующимбразом,При отсутствии напряжения на клем"ах 16 и 17 напряжения на выходе деителя 2, блока 8 и на обмотке 10реле равны нулю, контакты 11 разомкюнуты, и выход вспомогательного источника 9, напряжения отключен от цепей питания усилителя 6, сигнала рассогласования и блока 7 опорного напряжения.При подаче напряжения на клеммы16 и 17 к делителю 2, блоку 8 и одному из выводов обмотки 10 реле подводится питающее напряжение. С выхода делителя 2 через резистор 15 идиод 4 напряжение подается на базурегулирующего транзистора 1, а с вы"хода блока 8 - на опорный вход блока12 сравнения. Так как регулирующийтранзистор 1 работает в режиме эмиттерного повторителя, то на выходестабилизатора и на сигнальном входеблока 12 сравнения устанавливаетсянапряжение, величина которого определяется коэффициентом передачи делителя 2, выбранным так, чтобы уровеньэтого напряжения бып больше опорногонапряжения блока 8 и меньше минимального выходного напряжения усилителя 6сигнала рассогласования при нормальнойработе стабилизатора. На выходе блока 12 сравнения появляется сигнал,отпирающий через блок 13 согласования ключ 12. Последний обеспечивает соединение другого вывода обмотки10 реле с общей шиной стабилизатора,Реле срабатывает, контакты 11 замыкаются, и напряжение вспомогательногоисточника 9 поступает на питающиевходы усилителя 6 сигнала рассогласования и блока 7 опорного напряжения. Напряжением с выхода усилителя6 сигнала рассогласования диод 4 закрывается, и выход делителя 2 напряжения отключается от базы транзистора 1. Стабилизатор работает как известные стабилизаторы компенсационного типа. Общий коэффициент усиления блока 12 сравнения, блока 13 согласования и ключа 14 выбирается таким, что во всем диапазоне допустимых выходных напряжений стабилизатора ключ 14 находится в насыщении и обмотка 1 О реле при превышении выходным напряжением стабилизатора опорного напряжения блока 8 всегда находится под12837напряжением, равным входному напряжению стабилизатора. При исчезновении напряжения на клеммах 16 и 17 или при выходе из строя регулирующего транзистора 1 обмотка 10 реле обесточивается, а контакты 11 размыкаются. Этим предотвращается в указанных режимах появление на выходе стабилизатора напряжения обратной полярности (от .вспомогательного источника 9), 10Введение резистора 15 позволяет устранить явление "зуммера". Действительно, если анод диода 4 подключить непосредственно к средней точке делителя 2, то при выходе из строя 15 перехода коллектор - база транзистора 1 или при отсутствии связи между коллектором транзистора 1 и клеммой 16 возникает следующая ситуация. Напряжение со средней точки делителя 2 20 через диод 4 и переход база - эмиттер транзистора 1 поступает на сигнальный вход блока 12 сравнения. Последний срабатывает, контакты 11 реле замыкаются, напряжение на сигнальном входе блока 12 сравнения понижаются, контакты 11 реле размыкаются, и процесс повторяется вновь. При наличии резистора 15 указанная ситуация не возникает, поскольку напряжение на 30 блок 12 сравнения при выходе из строя перехода коллектор - база транзисто-. ра 1 или при отсутствии связи между коллектором транзистора 1 и клеммой ,16 поступает со средней точки делителя напряжения, одно плечо которого образовано резистором 15, диодом 4 и переходом база - змиттер транзистора 1, а вторым плечом является делитель 3. Можно выбрать разистор 15 40 таким, что напряжение на сигнальном входе блока 12 сравнения в указанной ситуации меньше опорного напряжения блока 8, и реле не сработает. В то же время при исправном транзисторе .1 45 его входное сопротивление гораздо больше сопротивления делителя 3, падение напряжения на резисторе 15 мало, напряжение с выхода делителя 2 передается на базу транзистора 1 почти полностью, блок 12 сравнения и реле срабатывают. Блок 8 опорного напряжения формирует граничное напряжение, определяющее порог срабатывания блока 12 сравнения. При этом величина граничного напряжения может быть выбрана в широком диапазоне, определяемом конструк 30 4цией блока 8 и минимально возможной величиной выходного напряжения стабилизатора. Так как напряжение на клеммах 16 и 17 стабилизатора нестабильно, то введением блока 8 опорного напряжения достигается стабилизация граничного напряжения блока 12 сравнения, что гарантирует срабатывание последнего при точно заданном превышении выходным напряжением стабилизатора граничного значения. Введением блока 13 согласования, работающего в режиме усилителя выходного сигнала блока 12 сравнения, обеспечивается достаточный для открывания ключа 14 входной ток на нижней границе измене- ния выходного напряжения стабилизатора.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно в одну иэ силовых шин, два реэистивных делителя напряжения, вход первого иэ которых соединен с клеммами для подключения первичного источника питания, а вход второго - с клеммами для подключения нагрузки, два разделительных диода, подключенных одними электродами к базе регулирующего транзистора, усилитель сигнала рассогласования, сигнальный вход которого соединен с выходом второго делителя напряжения, опорный вход - с выходом первого блока опорного напряжения, а выходной потенциальный вывод - с другим электродом первого разделительного диода, вспомогательный источник напряжения, включенный через замыкающие контакты реле между клеммой для подключения потенциального вывода нагрузки и потенциальными питающими выводами усилителя сигнала рассогласования и первого блока опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования выходного напряжения, в него введены второй блок опорного напряжения, блок сравнения, ключ и токоограничивающий резистор, причем питающие входы второго блока опорного напряжения и блока сравнения соединены с клеммами для подключения первичного источника питания, сигнальный вход блока сравнения соединен с клеммами для подключения наСоставитель Л,Морозовредактор З,Слиган Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай Заказ 7440/46 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 5 12 грузки, а опорный вход - с выходом второго блока опорного напряжения, ,обмотка реле соединена с клеммами для подключения первичного источника питания через ключ, управляющий вход которого подключен к выходной цепи,83730 6блока сравнения, а токоограничивающий резистор включен между выходным потенциальным выводом первого де - литедя напряжения и другим электродом второго разделительного диода.