Стабилизатор напряжения постоянного тока

Союз СоветскикСоцианистическинРеспублик ВТОРС КОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ07 ниею заявки М я исо 3 Ъвударстекиный камнте СССР ав делам изааретеннй н открытий(71) Заявнтел АБ 1 Ц 1 ИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ох з ащиты. Значит, нзистора защиты от величины ток величины входно но и нагрузки напряженНаибол я шением к билизато регулиру держащий с нагруз сунзций т свяйи, бл элемент лаСтабилизатор напряжения посянного тока относится к электр ,техники, в частности к источни питания контрольно-измерительнь и автоматизированных устройств личного назначения. Известен стабилизатор напряжения с установкой порога срабатывания защиты от перегрузок, содержащий составной регулирующий элемент, блок обратной связи, транзистор защиты, коллекторно-эмиттерный переход которого подключен к переходу базаэмиттер полного составного регулирующего транзистора, а база через резистор и диод подключена к базе вто рого транзистора регулирующего элемента и через другой резистор к дополнительному источнику питания.При перегрузке увеличивается напряжение на переходах эмиттер-база второго и первого составного транзисторов, .транзистор защиты .отпирается, что приводит к запиранию составного регулирующего элемента 11).Недостатком такого стабилизатора напряжения яттляется зависимость порога срабатывания защиты от величины входного напряжения. При изменениях входного напряжения изменяется напряжение на переходах эмиттер-база второго и первого составного транзисторов, поступающее на базу транзистора з порог отпирания тразависит не только а ее близким техническим р изобретению является стапостоянного напряжения с емой защитой по току, сорегулирующий транзистор ой в цепи коллектора, сог анзистор, блок обратной ок импульсного запуска и ащиты - тиристор, включен15 ный между эмиттером регулирующегои коллектором согласующего транзисторов. Управляющий электрод тиристора подключен к среднему выводупеременного резистора, который крайними выводами включен между базойрегулирующего и коллектором согласующего транзисторов, При перегрузкеувеличивается напряжение на крайних и среднем выводах переменного 1 Орезистора, включается тиристор защиты, и шунтируя переход эмиттербаза регулирующего транзистора,запирает стабилизатор напряженияе целом 1,Недостатком такого стабилизаторанапряжения является зависимость порога срабатывания схемы защиты отколебаний входного напряжения, Таккак при изменении величины входно- щго, напряжения меняется ток базовойцепи регулирующего транзистора, азначит, и напряжение на среднем выводе переменного резистора, то включение тиристора защиты происходитпри значениях тока перегрузки отличных от номинально выставленныхпри определенном (номинальном) зна:чении входного напряжения, А наличие резистора в базовой цепи регулирующего транзистора сужает функциональные возможности стабилизаторанапряжения, в частности диапазон рабочих токов нагрузки.Целью изобретения является обес 35печение установки стабильного и независимого от колебаний напряжениявходной сети порога срабатываниязащиты от перегрузки,и улучшение эксплуатационных параметров стабилизаЯОтора напряжения.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизатор напряженияпостоянного тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регу 45лирующий элемент на транзисторе,эмиттер которого подсоединен к выводудля подключения положительного полюса основного источника питания, согласующей блок на транзисторе с проводимостью, противоположной проводимости транзистора регулирующего элемента, выходом связанный с управляющей цепью регулирующего элемента,а к его входу подключены выход блокаимпульсного запуска, одним из входов 55йодключенного к эмиттеру транзисторарегулирующего элемента и выход блокаобратной связи, вход которого подключен к выходным выводам, регулируемый датчик тока перегрузки, введенытриггерный блок защиты, отключающийтранзистор и дополнительный источник питания к отрицательному полюсукоторого подключены один из выводовуправляемого датчика тока перегрузки, один из питающих входов триггерного блока защиты и эмиттер отключающего транзистора, коллекторкоторого подключен ко входу согласующего блока, выходом подключенного непосредственно к управляющейцепи регулирующего элемента, а базаотключающего транзистора подключенак одному из выходов триггерного блок,защиты, другой выход которого подключен к другому входу блока импульсного запуска, к выходу которого подключен один из входов триггерногоблока защиты, другой вход которогосоединен с управляющим входом регулируемого датчика тока перегрузки,другим выводом соединенного с другим питающим входом триггерногоблока защиты и выводом для подключения положительного полюса основного источника питания, отрицательныйполюс которого соединен с положительным полюсом дополнительного источника1питания,На чертеже приведена электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения постоянного тока.Стабилизатор напряжения содержитрегулирующий составной транзистор1, соединенный с блоком обратнойсвязи 2 через согласующий блок 3.Ко входу согласующего блока 3 подключен коллектор отключающего транзистора 4, эмиттер которого подключенк отрицательному полюсу дополнительного источника питания 5, база - квыходу (Б) триггерного блока защиты6, выход (А) которого подключен кодному из входов блока импульсногозапуска, а к другому (установочному) входу триггерного блока защиты б подключен выход блока импульсного запуска 7, выход которого соединен также со входом согласующегоблока 3, Регулируемый датчик токаперегрузки на потенциометре 8, средняя точка которого подключена к другому входу триггерного блока защиты6, причем отрицательный полюс основного источника питания 9 соединенс положительным полюсом дополнительного источника питания 5,Стабилизатор напряжения работает следунзцим образом,В момент включения устройствав сеть триггерный блок защиты б устанавливается в положение, обеспечивающее на выходе А отрицательный потенциал, осуществляющий питание блока импульсного запуска , а на выходе Б - положи-.ельный потенциал, удерживающий отключающий транзистор 4в открытом состоянии. Блок импульсного запуска 7 начинает генерироватьимпульсы, которые поступают на второй (установочный) вход триггерногоблока защиты 6 и на базу транзистора 1согласующего блока 3. Первый импульс,поступая на установочный вход триггерного блока защиты 6, переводитее в другое устойчивое состояние,при котором на выходе А устанавливается положительный потенциал, ана выходе Б - отрицательный, Отключающий транзистор 4 запирается,обеспечивая тем самым, нормальнуюработу согласующего блока 3 и всего25стабилизатора, Длительность импульса, вырабатываемого блоком импульсного запуска ., устанавливается достаточной для запуска устройства врежим стабилизации напряжения при 36номинальной (в пределах допуска) нагрузке. Напряжение в средней точкепотенциометра 8 при номинальнойнагрузке устанавливается равнымпотенциалу общей шины. При колеба нии напряжения сети в одинаковойпропорции изменяется напряжение источников питания 5 и 9, что не приводит к изменению потенциала среднейточки потенциометра 8. При измене 46нии вепичины нагрузки в выходной цепи стабилизатора, изменяется ток наРгрузки и соответственно ток источника питания 9. Это приводит к изменению падения напряжения на внутрен 4нем сопротивлении источника питания 9, к разбалансу тока через потенциометр 8,потенциал средней точки которого изменяется по законуизменения тока нагруэки. Уменьшающийся по отношению к общей шине потенциал, что соответствует увеличению тока нагрузки, приводит к срабатыванию триггерного блока защитыб, положительный потенциал с выходаБ которой открывает отключающий транзистор 4, что приводит, в свою очередь, к запиранию транзистора согласующего блока 3 и стабилизатора в целом. Устанавливая определенный порог срабатывания триггерного блока защиты 6, можно устанавливать стабнльньп и независимый от колебаний входного напряжения сети порог срабатывания защиты стабилизатора напряжения. Отрицательным потенциалом с выхода А триггерного блока защиты 6 при этом осуществляется питание блока импульсного запуска 7, который при устранении перегрузки производит автоматический запуск стабилизатора напряжения.Включение датчика тока перегрузки между потенциальными шинами разнополярных источников питания позволяет не только обеспечить установку порога срабатывания защиты, независимую от колебаний напряжения входной сети, но и повысить К 1 Щ стабилизатора за счет снижения потерь на датчике тока перегрузки, наблюдающихся в случае включения последнего в цепь полного потребления тока на-. грузки.Включение резистора датчика тока перегрузки и отключающего транзистора защиты вне схемы стабилизатора позволяет исключить их влияние на работу стабилиэатооа напряжения, что приводит к улучшению эксплуатационных параметров коэфФициента стабилизации, выходного сопротивления и диапазона рабочих токов нагрузки.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения постоянно" го тока, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент на транзисторе, эмиттер которого под. соединен к выводу для подключения по. ложительного полюса основного источника питания, согласующий блок на транзисторе с проводимостью, противоположной проводимости транзистора регулирующего элемента, выходом свяэанньй с управляющей цепью регулирующего элемента, а к его входу подключены выход блока импульсного запуска, одним из входов подключенного к эмиттеру транзистора регулирунщего элемента, и выход блока обратнойсвязи, вход которого подключен к выходным выводам, регулируемый датчик тока перегрузки, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью обеспечения установки ста5918 ь С.Горбачеваепер СоставиТехред Корректор М,Кост едактор Л.11 овхаказ 4210 50 Тираж 914ПИ Государственного комитета депам изобретений и открытии 5, Москва, Ж, Раушская одписнСР В 4/ наб 1 роектная, 4 11 атент, г, ужгород, у 7 93 бильного и независимого от колебаний напряжения входной сети порога срабатывания защиты от перегрузки и улучшения эксплуатационных параметров стабилизатора напряжения, в него ввЕдены триггерный блок защиты, отключающий транзистор и до-полнительный источник питания, к отрицательному полюсу которого подключены один иа выводов управляемого датчика тока перегрузки, один из питающих входов триггерного блока защиты и эмиттер отключающего транзистора, коллектор которого подключен к входу согласующего блока, выходом подключенного непосредственно к управляющей цепи регулирующего элемента, а база отключающего транзистора подключена к одному из выходов триггерного блока защиты,другой выход которого подключен кдругомувходу блока импульсногозапуска, к выходу которого подключенодин из входов триггерного блока за- Б щиты, другой вход которого соединенс управляющим входом регулируемогодатчика тока перегрузки, другим выводом соединенного с другим питающим входом триггерного блока защиты 10 и выводом для подключения положитель"ного полюса основного источника питания, отрицательный полюс которогосоединен с положительным полюсомдополнительного источника питания.15 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 452820, кл. С 05 Г 1/58, 1973.2. Авторское свидетельство СССР щ 9 653607 ф клф О 05 Г 1/58 ф 1976