Стабилизатор постоянного напряжения

Оп ИСАКИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиихСоциалистичесиикРеспублии и 917185Опубликовано 30,03,82. Бюллетень,ИЬ 12Дата опубликования описания 30.03.82 аю авааи изобретений и еткрытвй(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ тение относится к электротехнике айти применение в источниках азличных радиоэлектронных уст и может нпитания ррой ств.Известно последовательное соединение ста билизаторов постоянного напряжения без защиты от перегрузок по току для получения более высоких напряжений или для питания нагрузок (радиоэлектронных устройств), тре. бующих положительного и отрицательного питающего напряжения 1.Недостатком таких стабилизаторов являет. ся низкая надежность из-за отсутствия защи ты от перегрузок по току.Наиболее близким к предлагаемому явля. ется стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий регулирующий составной "транзистор,состоящий иэ силового и согласующего транзисторов одного типа проводимости, включенный последовательно в одну из шин стабилизатора, блок управления, выход которого соединен с базой согласующего транзистора, включенный параллельно выходным выводам в обратном направлении и блок защиты от перегрузок потоку, состоящий из резистнвного датщпса тока, включенного между эмнттером силового транзистора и выходным выводом стабилизатора, реэистивного делителя напряжения, включенного между ба.зой силового транзистора и обшей шиной, и защитного транзистора, база которого под ключена к средней точке указанного делителя, а коллектор соединен с базой согласующего транзистора 2.Недостатком таких стабилизаторов постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току является невозможность их последовательного соединения,так как в момент включения один из стабилизаторов закрывается и не выХодит на режим.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности последовательного соеди. пения стабилизаторов постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току,Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с917185 3защитой от перегрузок в блок зициты введены два транзистора, диод, резисторы, кон.денсатор и стабилитрон, причем коллекторпервого транзистора такого же типа прово.димости, как и защитный транзистор, соединен с змиттером защитного транзистора ианодом диода, катод которого и эмиттерпервого транзистора подключены к выходному выводу стабилизатора, база соединенас коллектором второго транзистора с типомпроводимости, обратным тину проводимостизащитного транзистора, эмиттер и база кото.рого соответственно через первый и второйрезисторы подключены к коллектору регулирующего составного транзистора и к выходно.му выводу, причем второй резистор, шунтированный коденсатором, соединен с общей шиной, через включенные последовательно третий резистор и стабилитрон,На чертеже приведена схема стабилизаторанапряжения с защитой от перегрузок по току для случая последовательного соединения,Стабилизаторы 1 и 2 соединены последовательно и питают общую нагрузку 3, Каждый из стабилизаторов содержит регулирующий транзистор, состоящий из силового 4и согласующего 5 транакторов, соединенныхпо схеме составного транзистора, полупроводниковый диод 6, включенный на выход стабилизатора в обратном направлении, резистивный датчик 7 тока перегрузки, включенныймежду эмиттером регулирующего транзистора и выходом стабилизатора, делитель папряжения на резисторах 8 и 9, включенныймежду базой силового транзистора 4 и общей шиной стабилизатора, защитный транзистор 10, база которого подключена к средней точке делителя, а оллектор соединенс базой согласующего транзистора, два до.полнительных транзистора 11 и 12, первыйиз которых включен последовательно с защитным транзистором и зашунтироваи полупроводниковым диодом 13, коллектор первого транзистора и анод диода соединеныс эмиттером защитного транзистора, эмиттерпервого транзистора и катод диода подключены к выходу стабилизатора, а база его соединена с коллектором второго транзистора,эмиттер которого через резистор 14 подклю -чек ко входу стабилизатора, а база - к общей точке двух резисторов 15 и 16, первыйиз которых зашунтирован конденсатором 17и подключен ко входу стабилизатора, а второй соединен с катодом стабилитрона 18,анод которого соедшен с общей шиной стабилизатора, а также блок 19 управления.Работа стабилизатора напряжения с защитойот перегрузок по току при последовательномсоединении происходит следующим образом,Ф4Если, например, входное питающее напряжение ЧВх включается раньше входного питающего напряжения Чвх 2, то напряжение Чвых, на выходе стабилизатора 1 появляет. ся раньше напряжения Чвцна выходеЫХ 2стабилизатора 2, при этом через обратный диод 6 стабилизатора 2 и общую нагрузку 3 начинает протекать ток, который открыва.ет диод 6 и создает на выходе стабилизатора10 2 искусственное короткое замыкание.До тех пор, пока напряжение Чвнедостигнет величины напряжения пробоя стабилитрона 18, ток через резисторы 15 и 16не протекает, поэтому транзисторы 12 и 11закрыты, а эмиттер защитного транзистора10 подключен к выходу стабилизатора черездиод 13, это приводит к увеличению остаточного тока стабилизатора,2 в режиме короткого замыкания на величину - где Чл, -7напряжение на диоде 13, Йт - сопротивлениерезистора 7, Резистор 7 выбран таким образом, что остаточный ток стабилизатора в режиме короткого замыкания в момент вклю.чения входного напряжения Чвбольшетока, протекающего через обратный диод 6,зто приводит к его закрыванию, устранениюкороткого замьпсашя на выходе стабилиэа.тора 2 и нарастанию выходного напряженияЧвых до своей номинальной величины, Послеувелйчения входного напряжения Увх вышенапряжения пробоя стабилитрона 18, он начинает проводить, включается транзистор 12 исо входа стабилизатора через резистор.14 задается ток в базу транзистора 11, которыйвходит в насыщение и шунтирует диод 13,соединяя эмиттер защитного транзистора 10с выходом стабилизатора,Таким образом, стабилизаторы напряжения с защитой от перегрузок по току, соединенные последовательно, выходят на номинальный режим работы независимо от последовательности включения входных питающих, напряжений,Если скорость нарастания входных питающих напряжения после момента включения4%очень высокая, то в схеме происхощп дополнительная задержка включения транзисторов12 и 11 с помощью конденсатора, 17 на вре.мя, необходимое для установления номиналь.но 1 о значения напряжения на выходе стабифф лизатора,При коротком замыкании нагрузки в про. цессе работы в стабилизаторах напряжения, соединенных последовательно, устанавливается остаточный ток на порядок меньше номинального тока нагрузки, и мощность, рассеиваемая на регулирующих элементах стабилизаторов, уменьшается в несколько раз по сравне нию с мощностью, рассеиваемой или при но5 9171минальной нагрузке, поэтому в таком режиме стабилизаторы могут работать продолжительное время,По сравнению с известным, предлагаемыйстабилизатор постоянного напряжения с зашитой от перегрузок по току имеет болееширокую область применения, так как мо.жет использоваться не только в источникахпитания с однополярным выходом, но ипозволяет также осуществлять последовательное соединение для получения более высоких напряжений или для питания нагрузок,требующих одновременно положительного иотрицательного питающего напряжения.Использование предлагаемого изобретения 1 аособенно эффективно в интегралъных стабилизаторах напряжения, которые не допуска.ют значительных перегрузок по току и рас.сеиваемой мощности 20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Сб. "Полупроводниковые приборы в технике электросвязи", иэд. "Связь, 1971,вып. 8, с. 48-50, рис, б,2. Сб, "Вопросы радиоэлектроники", Серияобщетехническая, 1976, вып. 11, с. 175,рис, 1 "е". Формула изобретенияСтабилизатор постоянного напряжения, со. держащий регулирующий составной транзистор, состоящий иэ силового и согласующего транзисторов одного тида проводимости, ,включенньщ последовательно в силовую ппЬ ,ну, блок управления, выход которого соеди. нен с базой согласующего транзистора, полупроводниковьщ диод, включенный параллельно выходным выводам в обратном иаправле З 0 нии, и блок защиты от перегрузок по току, состоящий нз резистивного датчика тока, включенного между змиттером силового трап. зистора и выходным выводом, резистивного 85 6делителя напряжения, включенного междубазой силового транзистора и общей шиной,и защитного транзистора, база которого подключена к средней точке указанного делителя, а коллектор соединен с базой согласующего транзистора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функцнональ.ных воэможностей, в блок защиты введеныдва транзистора, диод, резисторы, конденса.тор и стабилитрои, причем коллектор первого транзистора такого же типа проводимое.ти, как и защитный транзистор, соединен сэмиттером запщтного транзистора и анодомдиода, катод которого и эмиттер первоготранзистора подключены к выходному выводу стабилизатора, база соединена с коллектором второго транзистора с типом проводимости, обратным типу проводимости защитного транзистора, эмиттер и база которого соответственно через первый и второйрезисторы подключены к коллектору регулирующего составного транзистора и к входному выводу, причем второй резистор, шунтированный конденсатором, соединен с общей шиной через включенные последовательно третий резистор и стабилитрон,917185 Власенк Редактор ПодписноеССР Заказ .1889 6 ород, ул, Проектная, 4 Патент", г. оставитель В. Широкехред А.Ач Тираж 908 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, ректор У., Пономаренко