Вторичный источник питания

союз соВетских социилистинески 180 РЕСПУБЛИК Ы 2 51)5 6 05 Р 1/5 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГогПАтЕНт СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ(56) Авторское свидетельМ 1365066, кл. 6 05 Р 1/5Авторское свидетельМ". 1590988, кл. б 05 Р 1/5 К ПИТАНИЯ ропитания ра 1 зобретения: ром тока или ел индикации араго исполькации. Благоыть оьчибки вустр ва. Н ьский ледов новтво СССР69, 1988, тво СССР69. 1990 аИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания радиоаппаратуры,Известен вторичный источник питанияс защитой от перегрузки по току и короткогозамыкания, в котором проходной транзистор регулирующего элемента подключенколлектором к выходному выводу. Это позволяет уменьшить падение, напряжения, а,следовательно, и мощность рассеивания нарегулирующем элементе, поскольку не требуется дополнительного напряжения длясоздания базового тока проходного транзистора, так как базовый ток проходного транзистора течет из общей шины, а не извходного вывода,Недостатком такого устройства является недостаточно высокий коэффициент полезного действия из-за значительногорассеивания мощности на датчике тока, атакже нестабильный порог защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, кото- .рый задается база-эмиттерным переходомтранзистора узла защиты, что приводит кснижению надежности вторичного источника питания.Наиболее близким к изобретению является вторичный источник питания, содержа(54) ВТОРИЧНЫИ ИСТОЧНИ (57) Использование: для элект диоаппаратуры, Сущность устр-во является стабилиэато напряжения, В него введен уз на транзисторе, коллектор кот занан в качестве вывода инди даря этому узлу не может б определении режима рабаты дежность повышается, 1 ил. щий регулирующий элемент на составном транзисторе, включенный в силовую шину, коллектором к выходному выводу, а базой - к коллектору выходного транзистора узла обратной связи, включающего в себя делитель выходного напряжения, источник опорного напряжения и операционный усилитель, токозадающий двухполюсник, выполненный на транзисторе с резистором в эмиттерной цепи и включенный между входным выводом и управляющей цепью регулирующего элемента. Управляющий вход токозадающего двухпол юсника, подключен к выходу генератора тока и через элемент смещения на последовательно соединенных резисторе и диоде подключен к входному выводу. Кроме того, узел обратной связи включает в себя также масштабный резистор, фиксирующий диод и буферный резистор, при этом масштабирующий резистор включен между общей шиной и эмиттером выходного транзистора узла обратной связи, а база этого транзистора подключена к источнику опорного напряжения и выходу операционного усилителя соответственно через фиксирующий диод и буферный резистор, а эмиттер составного транзистора регулирующего элемента подключен к общемусоставного транзистора регулирующегоэлемента подключен к общему выводу рези 55 выводу резистора и диода элемента смещения.Прототип имеет повышенный коэффициент полезного действия, а также более высокую надежность за счет увеличения стабильности порога защиты от перегрузки по току. Недостатком его являются ограниченные функциональные возмокности изза отсутствия отображения его состояния режима стабилизации напряжения или режима стабилизации тока, В результате режим стабилизации тока, например, при перегрузке источника по току может быть ошибочно принят за его неисправность, поскольку в этбм режиме напряжение на выходе источника оказывается ниже номинального значения,Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения индикации режи ма работы.Поставленная цель достигается тем, что во.вторичный источник питания, содержа.Ощий регулирующий элемент на составном транзисторе, включенный в силовую шину коллектором к выходному выводу. а базой - к коллектору выходного транзистора узла обратной связи, включающего в себя дели тель выходного напряжения, источник опорного напряжения и операционный уси литель, токозадающий двухполюсник, выполненный на транзисторе в эмиттернои цепи и включенный между входным выводом и управляющей цепью регулирующего элемента, управляющий вход токозадающего двухполюсника подключен к выходу генератора тока и через элемент смещения на последовательно соединенных резисторе и диоде подключен к входному выводу, кроме того узел обратной связи включает в себя также масштабирующий резигтор, фиксирующий диод и буферный резистор, при этом масштабирующий резистор включен между общей шиной и эмиттером выходного транзистора узла обратной связи, а база этого транзистора подключена к источнику опорного напряжения и выходу операционного усилителя соответственно через фиксирующий диод и буферный резистор, а эмиттер стора регулирующего элемента подключен к общему выводу резистора и диода элемента смещения, введен узел индикации на транзисторе, эмиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор использован в качестве вывода индикации, причем в качестве фиксирующего диода использован переход база-амиттер транзистора,проводимость которого противоположна проводимости транзисторе узла индикации 5 10 15 20 25 30 35 40 45 и коллектор которого соединен с базой транзистора узла индикации.Электрическая схема предлагаемого устройства представлена на чертеже,Вторичный источник питания содержит регулирующий элемент 1 на составном транзисторе, включенный в силовую шину коллектором к выходному выводу 2, а базой - к коллектору выходного транзистора 3 узла 4 обратной связи, включающего в себя делитель 5 выходного напряжения, источни, 6 опорного напряжения и операционный усилитель 7, токозадающий двухполюсник 8, выполненный на транзисторе 9 с резистором 10 в эмиттерной цепи и включенный между входным выводом 11 и управляющей цепью регулирующего элемента 1, управляющий вход токозадающего двухполюсника 8 подключен к выходу генератора 12 тока и через элемент 13 смещения, выполненный на последовательно обе соединенных резисторе 14 и диоде 15, подкл очен к входному выводу 11. Узел 4 обратной связи также включает в себя масштабирующий резистор 16, дополнительный транзистор 17, переход эмиттербаза которого выполняет функцию фиксирующего диода, и буферный резистор 18, при этом масштабирующий резистор 16 включен между общей шиной 19 и эмиттером выходного транзистора 3 узла 4 обратной связи, база которого подключена к источнику 6 опорного напряжения и выходу опеоационного усилителя 7, соответственно через переход эмиттер-база дополнительного транзистора 17 и буферный резистор 18, эмиттер составного транзистора регулирующего элемента 1 подключен к общему выводу резистора 14 и диода 15 элемента 13 смещения, коллектор дополни,ьного транзистора 17 соединен с базой тр зистора 20 узла 21 отобракения состояния вторичного источника питания, эмиттер которого соединен с общей шиной 19, а коллектор использован в качестве информационного выхода 22 отображения состояния вторичного источника питания.Вторичный источник питания работает следующим образом,При подаче питающего напряжения транзисторы регулирующего элемента 1 открываются коллекторным током выходного транзистора 3 узла 4 обратной связи, С помощыю узла 4 обратной связи напряжение на выходном выводе 2 относительно общей шине 19 устанавливается равным номинальному значению и стаоилизируется. В результате сравнения напряжения на выходном выводе 2 через делитель 5 выходного напряжения с опорным напряжением5 10 15 ".0 ;с Ц 40 5 т 1 55 источника 6, операционный усилитель 7 вырабатывает такое напряжение, которое требуется для обеспечения стабилизации напряжения на выводе 2.Через элемен; 13 смещения протекает небольшой по величине ток, задаваемый генератором 12 тока. Через резистор 14 элемента 13 смещения протекает ток нагрузки вторичного источника питания. Величина тока генератора 12 выбирается много меньше величины тока нагрузки. Поэтому можно считать, что падение напряжения на резисторе 14 элемента 13 смещения определяется только током нагрузки.Напряжение на элементе 13 смещения трикладывается к управляющему входу динамической нагрузки (токозадающий двухполюсник 8). Падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 9 динамической нагрузки равно падению напряжения на диоде 15 элемента 13 смещения. В результате падение напряжения на резисторе 10 динамической нагрузки оказывается равным падению напряжения на резисторе 14 элемента 13 смещения, т,е. падение напряжения на резисторе 10 дина мической нагрузки также определяетс только током нагрузки, хотя через резисто, 10 протекает эмиттерный ток транзистора 9 который практически можно считать раь ным коллекторному току этого транзи "тора.Регулирующий элемент 1 необходимо выполнять на таком количес 1 ве транзисто ров,обы его управляющий базовый ток был много меньше коллекторного тока транзистора 9 динамической нагрузки. При выполнении этого условия можно считать, что коллекторный ток транзистора 9 равен коллекторному току выходного транзистора 3 узла 4 обратной связи, т,е. его эмиттерному току. Величина же эмиттерного тока выходного транзистора 3 определяется напряжением на его базе. которое поступает с выхода операционного усилителя 7, и сопротивлением масштабирующего резистора 16. Таким образом, в источнике питания имеет место жесткая связь между выходным током нагрузки и падением напряжения на масштабирующем резисторе 16,С увеличением тока нагрузки вторичного источника питания напряжение на масштабирующем резисторе 16 будет увеличиваться, При достижении падения напряжения на масштабирующем резисторе 16 напряжения источника 6 отпирается дополнительный транзистор 17 и дальнейший рост напряжения на мэсшгабирующем резисторе 16 прекращается, что означает прекращение увеличения выходного тока регулирующего элемента 1 и переход вторичного источника питания в режим стабилизации тока,В отличие от прототипа в описываемом источнике питания функцию фиксирующего диода выполняет переход эмиттер-база дополнительного транзистора 17, который, отпираясь в момент перехода источника питания из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока, не только поекращает рост напряжения на масштабирующем резисторе 16, но и своим коллекторным током отпирает до насыщения транзистор 20 узла 21 отображения состояния вторичного источника питания, Коллектор транзистора 20 и является информационным выходом отображения состояния вторичного источника питания 22,Таким образом, происходит не только загцита вторичного источника питания тэ перегрузки по току или короткого замыкания на выходе, но и достоверная индикация режима его работы,Техническая эффективнотгь изооретения заключаетгя в расши ении функциоальных возможноств 1 поичного лсточника пи-: ния, Ист 1 ольз;.т: ние изобреения позволчет получать оЬ; ективную инт 1 ормацию о ре:киме рабо ь вторичного исника итания, правильно оценивать его согояние, что повышает надежность а с-.м го в. ричного н-.очника питания, тат и устройс ГР для и 11 ания которых Он ользеся Формула 1 зобрете ия 8 тог цйочник питания, содержаций регулэующий э;емент на составном ранзисторе, включенный в силовую шину, коллектором к выходному выводу, а базойк коллектору выходного транзистора узла обратной связи, включающего в себя делитель выходного напряжения, источник опорного напряжения и опепационный усилитель, токозадающий двухполюсник, выполненный на транзисторе с резист:ром в э иттерной цепи и включенныв: .ежду вхсдным выводом и управляющей цепью регулирующего элемента, управляющий вход токозэдаю:,его двухполюсника подключен к выходу генсратора тока и через элемент смещения на последовательно соединенных резисторе и диоде подключен к входному выводу, кроме того, узел обратной связи включает в себя также масштабирующий резистор, фиксирующий диод и буферный резистор, при этом масштаби рующий резистор включен между общей шиной и зми ттером выходного транзистор; узла братной связи, а база этого транзистораодключена к источнику опорного напряженияСоставитель В.Павл Техред М,Моргентал Корректор Н,Бучо дак Заказ 151 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Рэушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 и выходу операционного усилителя соответственно через фиксирующий диод и буфер ный резистор, а змиттер составного транзистора регулирующего элемента подключен к общему выводу резистора и диода элемента смещения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения индикации режима работы, в него введен узел индикации на транзисторе, змиттер которого соединен с общей шиной, а коллектор использован в качестве вывода индикации, причем в качестве фиксирующего диода использован переход 5 эмиттер-база транзистора, проводимостькоторого противоположна проводимости транзистора узла индикации и коллектор которого соединен с базой транзистора узла индикации,п