Стабилизатор напряжения с. в. корзевича

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик860027(53) УДК 62.316. 722 1(088 8) ло делам изобретений и открытий"и(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С. В. КОРЗЕВИЧА Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах радиотехнической аппаратуры и средств автоматики.Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, усилитель обратной связи и запускающий генератор 1.Недостатком этого стабилизатора является ненадежный запуск в случае больших выходных емкостей.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизатор напряжения, содержащий последовательный регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых шин эмиттером к входному выводу, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы которых соединены с входом усилителя обратной связи, а одни из входных выводов источника опорного напряжения и делителя подключены к общей шине, пусковую параллельную КС-цепь,подключенную одним своим выводом через пусковой диод к другим входным выводам делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения 2.Недостатками известного стабилизатораявляются невозможность обеспечения необходимых параметров импульсов вследствие их высокой скважности и нечеткий порог срабатывания защиты.Цель изобретения - повышение эффективности защиты.10 Поставленная цель достигается тем, чтов стабилизатор напряжения введен оптрон и генератор пуска на несимметричном мультивибраторе с транзисторами разного типа проводимости, причем светодиод оптрона одним электродом подключен к выходному 15евыводу, а другим через разделительныи диод - к точке соединения пускового диода с одним из входных выводов делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, а фотодиод оптрона подключен щ одним электродом к общей шине, а другим -к конденсатору времязадающей цепи генератора пуска, выходной вывод которого подключен к другому выводу пусковой па 86002751 О15 раллельной КС-цепи, питающий вывод генератора пуска подключен к входной шине стабилизатора.Кроме того, параллельно выходу генератора пуска подключена цепь индикации перегрузки стабилизатора на светодиоде и ограничительном резисторе.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения.Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, база которого соединена с выходом усилителя обратной связи на транзистор 2, делитель выходного напряжения на резисторах 3 и 4, источник опорного напряжения на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 6, пусковую параллельную КС-цепь на резисторе 7 и конденсаторе 8,пусковой диод 9, оптрон 10 на светодиоде и фотодиоде, разделительный диод 11, генератор 12 пуска на несимметричном мультивибраторе на транзисторах 13 и 14 различной проводимости с ограничительным резистором 15, времязадающей цепью на резисторах 16 и 17, конденсаторе 18 и нагрузочном резисторе 19, цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора на светодиоде 21 и ограничительном резисторе 22, термостабилизирующий резистор 23 регулирующего транзистора 1, выходной конденсатор 24 стабилизатора. Транзисторы 1 и 2 стабилизатора кремниевые или германиевые, обычно кремниевые, Один из тразисторов 1 и 2 может быть составным или оба составные. Резисторы 3 и 4 делителя выходного напряжения вместе с источником опорного напряжения на стабилитроне 5 и резисторе 6 образуют традиционную схему сравнения, Пусковая параллельная КС-цепь на резисторе 7 и конденсаторе 8 выбрана так, чтобы пропускать сигнал достаточной мощности от генератора 12 пуска на вход усилителя обратной связи стабилитрона. В случае большой выходной емкости конденсатора 24 емкость конденсатора 8 может достигать 2 - 50/О от выходной. При этом обеспечивается надежный запуск при минимальном входном напряжении стабилитрона. Величина резистора 7 выбирается такой, чтобы обеспечивался надежный запуск при максимальном входном напряжении без конденсатора 8. В этом случае емкость конденсатора 8 минимальна. Пусковой диод 9 кремниевый или германиевый, лучше всего импульсный и с малой емкостью перехода. Оптрон 10 выбирается из условия обеспечения достаточного тока через светодиод, а также из расчета достаточного обратного напряжения фотодиода. Разделительный диод 11 импульсный с малой емкостью перехода и рассчитан на обратное напряжение не ниже входного, может быть кремниевым или германиевым. Генератор 12 пуска формирует импульсы с частотой 0,2 - 1 Гц и скважностью, равной 2 - 3. Такой 20 25 зо 35 40 45 50 55 4выбор параметров импульсов наиболее благоприятен при запуске стабилитрона на большую выходную емкость. В случае перегрузки на выходе регулирующий транзистор работает в более легком режиме, чем номинальный. Транзисторы 13 и 14 генератора 12 пуска должны иметь малый обратный ток и достаточный коэффициент усиления по току. Резистор 15 ограничивает ток коллектора транзистора 14 генератора 12 пуска. Резисторы 16 и 17 времязадающей цепи и конденсатор 18 формируют пусковые импульсы необходимой частоты и длительности вместе с нагрузочным резистором 19 генератора 12 пуска. Цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора преобразует электрические колебания генератора 12 пуска в светодиоде. Режим светодиода 21 по току обеспечивается ограничительным резистором 22. Термостабилизирующий резистор 23 исключает самооткрывание регулирующего транзистора 1 при высокой температуре окружающей среды и больших токах нагрузки стабилизатора. Выходной конденсатор 24 необходим в случае работы стабилизатора на широкополосную нагрузку при невысоком качестве транзисторов стабилизатора.Стабилизатор работает следующим образом.При включении стабилизатора генератор 12 пуска формирует на нагрузочном резисторе 18 релаксационный сигнал авто- колебаний несимметричного мультивибратора, собранного на транзисторах 13 и 14 различной проводимости. Зтот сигнал поступает через пусковую параллельную КС- цепь на резисторе 7 и конденсаторе 8 и пусковой диод 9 на вход делителя выходного напряжения на резисторах 3 и 4 и источника опорного напряжения на стабилитроне 5 и ограничительном резисторе 6. Зто вызывает открывание регулирующего транзистора 1 и появление на выходе стабилитрона номинального напряжения, после чего открывается разделительный диод 11 и через светодиод от оптрона 10 протекает ток, Фотодиод оптрона 10 уменьшает свое сопротивление вследствие оптической связи между диодами оптрона, в результате чего происходит срыв релаксационных автоколебаний генератора 12 пуска и закрывание его транзисторов 13 и 14. Зто вызывает в свою очередь надежное закрывание пускового диода 9. Теперь регулирующий транзистор 1 получает сигнал управления только с выхода стабилизатора, т. е. происходит режим линейного регулирования стабилизатора.В случае перегрузки на выходе транзистор 2 усилителя обратной связи и связанный с ним регулирующий транзистор 1 стабилизатора закрываются под действием запирающего сигнала с ограничительного резистора 6 стабилизатора. Оптическая связь5в оптроне 10 при этом отсутствует. Однако в этом случае отпирается пусковой диод 9, так как генератор 12 пуска переходит в автоколебательный режим, а конденсатор 8 пусковой параллельной йС-цепи к этому времени полностью разряжается через резистор 7. Происходит пуск стабилизатора. Если перегрузка на выходе не снята, то стабилизатор переходит в режиме самоотключения, так как ток, достигнув значения, заданного ограничительным резистором 6 источника опорного напряжения, запирает стабилизатор. После снятия перегрузки стабилизатор автоматически возвращается в рабочий режим, так как генератор 12 пуска может отключиться лишь в случае достижения выходного напряжения, равного номинальному. Такой сигнал формирует светодиод оптрона 10, после чего происходит срыв автоколебаний генератора 12 пуска и стабилизатор переходит в рабочий режим.Как уже упоминалось выше, в случае перегрузки генератор 12 пуска переходит в режим автоколебаний. В этом случае цепь 20 индикации перегрузки стабилизатора проводит ток. Этот ток проходит через светодиод 21, которь.й создает мигающий световой сигнал о перегрузке стабилизатора.Применение генератора пуска в виде несимметричного мультивибратора на транзисторах и оптрона позволяет в стабилизаторе простыми средствами осуществить надежный автоматический запуск с автоматическим возвратом стабилизатора в режим линейного регулирования при снятии перегрузки на выходе. Работа регулирующего транзистора в режиме перегрузки при этом облегчена за счет возможности выбора оптимальных параметров пускового импульса.Формула изобретения1. Стабилизатор напряжения, содержащий последовательный регулирующий тран 5 10 15 20 25 Зо З 5 6зистор, включенный в одну из силовых шин эмиттером к входному выводу, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, делитель выходного напряжения и источник опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, выходы которых соединены с входом усилителя обратной связи, а одни из выводов источника опорного напряжения и делителя подключены к общей шине, пусковую параллельную КС-цепь, подключенную одним своим выводом через пусковой диод к другим входным выводам делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, в него введен оптрон и генератор пуска на несимметричном мультивибраторе с транзисторами разного типа проводимости, причем светодиод оптрона одним электродом подключен к выходному выводу, а другим через разделительный диод - к точке соединения пускового диода с одним из входных выводов делителя выходного напряжения и источника опорного напряжения, фотодиод оптрона подключен одним электродом к общей шине, а другим - к конденсатору времязадающей цепи, генератора пуска, выходной вывод которого подключен к другому выводу пусковой параллельной КС-цепи, питающий вывод генератора пуска подключен к входной шине стабилизатора.2. Стабилизатор по п. 1, отличающийся тем, что параллельно выходу генератора пуска подключена цепь индикации перегрузки стабилизатора на светодиоде и ограничительном резисторе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР546867, кл. б 05 Г 1/56, 1974.2. Авторское свидетельство СССР584300, кл. б 05 Г 1/58, 1975, 860027Составитель О. Овсянников Редактор А. Лежнина Техред А, Бойкас Корректор М. Коста Заказ 7547/32 Тираж 940 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4