Стабилизированный источник питания с защитой

О П И С А Н И Е (и 964606ИЗОБРЕТЕИИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 07. 1 О. 82. Бюллетень Ме 37Дата опубликования описания 07.10.82 по делам изобретений н отирытпй(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЪЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЦИТОЙ Изобретение относится к электротехнике и может найти применениев устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры,Известно устройство защиты стабилизатора напряжения, содержащее испол.нительный элемент, включенный последовательно в цепь питания между регулируемым элементом стабилизатораи питающим выводом 1 1.Однако это устройство не обеспечивает отключение стабилизатора при. снижении питающего напряжения нижедопустимого значения,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является стабилизированный источник питания сзащитой, содержащей стабилизатор постоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, включен оным в плюсовую шину, и блокзащиты,состоящий из исполнительного узла сисполнительным элементом, включенныммежду входным питающим выводом и вход.2ным выводом стабилизатора, дифференциального усилителя, первый вход которого подключен к среднему выводу первого делителя напряжения, включенного между входными питающими выводами, второй вход подключен к выходу, первого опорного делителя напряжения, выполненного на стабилитроне и балластном резисторе, а второй выход дифференциального усилителя соединен с управляющим входом исполнительного узла Ъ 2 ).Недостатками известного устройства являются отсутствие защиты при понижении питающего напряжения, необходимость в которой возникает при использовании ключевых стабилизаторов напряжения, а также включение исполнительного элемента в минусовую шину, что ухудшает условия эксплуатации устройства в системах с заземленной ми- нусовой шиной и отсутствие регулировки уровней срабатывания защиты, что также ухудшает условия эксплуатации.964606 Целью изобретения является повцшение надежности путем обеспечения защиты от недопустимых изменений напряжения питающей сети,-а также улучшение эксплуатационных свойств.5 Поставленная цель достигается тем,что в стабилизированном источнике питания с защитой в блок защиты введены второй опорный делитель напряжения,10выполненный аналогично первому, второй делитель напряжения, включенныймежду входными выводами стабилизато-ра напряжения, согласующий транзистор исполнительного узла, дополнительный 15 транзистор, разделительный диод, включенный между первым входом дифференциального усилителя и выходным плюсовым выводом стабилизатора напряжения, и демпфирующий конденсатор, при этом диФференциальный усилитель выполнен с открытыми коллекторными выходами, исполнительный элемент исполнительного узла выполнен по схеме комплементарного составного транзистора и включен последовательно в плюсовую шину коллектором выходного транзистора к входному питающему выводу, причем база исполнительного элемента является управляющим входом исполнительного узла, коллектор"эмйттер - ный переход согласующего транзистора исполнительного узла подключен к эмиттерному переходу предварительного транзистора исполнительного элемента, причем эмиттерные переходы согла 35сующего транзистора и выходного транзистора исполнительного элемента шунтированы запирающими резисторами, база согласующего транзистора соединена40 с первым выходом дифференциального усилителя и с коллектором дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен со средним выводом второго делителя напряжения, а база - с45 выходом второго опорного делителя напряжения, демпфирующий конденсатор подключен параллельно стабилитрону второго опорного делителя напряжения, резисторные выводы опорных делителей напряжения подключены к плюсовомуи входному питающему выводу, а,их стабилитронные выводы и эмиттерная цепь дифференциального усилителя подключены к минусовому питающему выводу, соединенному с общей шиной, причем параллельно стабилитронам опорных делителей напряжения подключены вве- денные переменные резисторы, средние выводы которых являются выходами указанных опорных делителей.На чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного источника питания с защитой. Устройство содержит стабилизатор 1 постоянного напряжения с последова тельно включенными в плюсовую шинурегулирующим элементом 2, блок 3 защиты, состоящий из исполнительногоузла 4, с исполнительным элементом 5, выполненном на выходном транзисторе 6 и предварительном транзисторе 7,которые соединены по схеме комплемен-,тарного составного транзистора, причем коллектор транзистора 6 соединен с плюсовым питающим выводом 8. В исполнительный узел 4 входит также согласующий транзистор 9, эмиттерныйпереход которого шунтирован запирающим резистором 10. Аналогичный резистор 11 подключен к эмиттерному переходу транзистора 6. В блок защитывходит дифференциальный усилитель12, первый вход которого подключенк среднему выводу первого делителя13 напряжения и через разделительный диод 14 - к выходному отводу 15стабилизатора 1 напряжения, В блок3 защиты входит также первый и второй опорные делители 16 и 17 напряжения, каждый из которых состоит избалластного резистора, стабилитронаи переменного резистора, демпфирующий конденсатор 18, дополнительныйтранзистор 19 и второй делитель 20напряжения, Первый открытый коллекторный выход усилителя 12 соединенс базой транзистора 9 и с коллектором транзистора 19, а второй открытый коллекторный вьход усилителя 12"оединен с базой транзистора 7, являющейся управляющим входом исполнительного узла 4. Выходы опорных делителей 16 и 17 (средние выводыпеременных резисторов) соединенысоответственно с входом усилителя12 и с базой транзистора 19. Конденсатор 18 подключен параллельно стабилитрону второго опорного делителя 17. Делитель 20 напряжения подключенпараллельно входным выводам стабили-.затора 1, а его средний вывод соединен с эмиттером транзистора 19. Резисторные выводы опорных делителей16 и 17 подключены к входному выводу 8, а стабилитронные выводы и эмиттерная цепь усилителя 12 соединены606 Формула изобретения 5 964с минусовым питающим выводом 21, ко.торый является общей шиной,Стабилизированный источник питания с защитой работает следующим образом. 5В нормальном режиме блок 3 защиты никакого влияния на работу стабилизатора 1 не оказывает, так какисполнительный элемент 5 находитсяв открытом состоянии, 1 ОПри повышении питающего напряжения выше допустимого со среднего вывода делителя 13 входного напряжения на первый вход дифференциального усилителя 12 поступает сигнал, 15открывающий соответствующий транзистор. Коллекторный ток этого транзистора увеличивается, в результате чего увелицивается базовый ток,транзистора 9 исполнительного узла 4, 20выходное сопротивление транзистора9 начинает уменьшаться, что приводитк подзапиранию исполнительного элемента 5. Вследствие этого на делителе 20 напряжения уменьшается напря.жение, в результате чего увеличивается коллекторный ток транзистора 19,а значит и базовый ток транзистора 9,вследствие чего транзйстор 6 еще более подзапирается, т. е, осуществля" ЗОется действие положительной обратнойсвязи и исполнительный элемент 5 запирается полностью, отключая стабили. затор 1 от питающей сети.Для того, чтобы включить сновастабилизатор, необходимо отключитьисточник питания, а затем снова егоподключить. Порог срабатьвания защиты от повышения. питающего напряженияустанавливается делителем 1.3.Защита потребителя (нагрузки) отперенапряжения (например, при выходеиз строя стабилизатора 1) обеспечивается с помощью диода 14, Когда напряжение на выходе стабилизатора 1возрастает, через диод 14 поступаетнапряжение так же, как при защитестабилизатора от повышения питающегонапряжения,При понижении питающего напряжения ниже допустимого значения напряжение на эмиттере транзистора 19,снимаемое с делителя 20 напряжения,становится ниже, цем на базе, в результате чего транзистор 9 открывает 55ся, а транзистор 6 закрывается, защищая стабилизатор от понижения напряжения. Порог срабатывания защиты от понижения питающего напряжения,устанавливается делителем 20 напряжения.Таким образом, в устройстве осуществляется защита от бросков напряжения в питающей ети выше и ниже допустимого значения, а также защита потребителя от перенапряжения, при выходе из строя стабилизатора, что повышает надежность работы блоков питания.Изобретение может быть использовано при прйменении стабилизаторов любого типа, как линейного так и импульсного. Стабилизированный источник питанияс защитой, содержащий стабилизатор по-.стоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, включенным в плюсовую шину, и блок защитысостоящий из исполнительного узла сисполнительным элементом, включенныммежду входным питающим выводом ивходным выводом стабилизатора, дифференциального усилителя, первый входкоторого подключен к среднему выводупервого делителя напряжения, включенного между входными питающими выводами, второй вход подключен к выходупервого опорного делителя напряжения,выполненного на стабилитроне и балластном резисторе, .а второй выходдифференциального усилителя соединенс управляющим входом исполнительногоузла, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от недопустимых изменений напряжения питающей сети, а также с целью улучшения эксплуатационных свойств, в блок защитывведены второй опорный делитель напряжения, выполненный аналогично первому .ч(второи делитель напряжения, включенный между входными выводами стабилизатора напряжения, согласующий транзистор исполнительного узла, дополнительный транзистор, разделительныйдиод, включенный между первым входомдифференциального усилителя и выходным плюсовым выводом стабилизаторанапряжения, и демпфирующий конденсатор, при этом дифференциальный усили-, тель выполнен с открытыми коллектор ными выходами, исполнительный элемент исполнительного узла выполнен по схе.ме комплементарного составного .тран7 964606 8 зистора и включен последовательно в демпфирующий конденсатор подключен плюсовую шину коллектором выходного параллельно стабилитрону второго; транзистора к входному питающему вы- опорного делителя напряжения, резисводу, причем база исполнительного торные выводы опорных делителей наэлемента является управляющим входом 5 пряжения подключены к плюсовому вход- исполнительного узла, коллектор-эмит- ному питающему .выводу, а их стабилитерный переход согласующего транзис- тронные выводы й эмиттерная цепь тора подключен к эмиттерному перехо- дифференциального усилителя подклюду предварительного транзйстора ис- цены к минусовому питающему выводу, полнительного элемента, причем эмит О соединенному с общей шиной, причем терные переходы согласующего транзис- . параллельно стабилитронам опорных тора и выходного транзистора испол- делителей напряжения подключены ввенительного элемента шунтированы зайи- денные переменные резисторы, средрающими резисторами, база согласую- ние выводы которых являются выходами щего транзистора соединена с первым 15 указанных опорных делителей, выходом дифференциального усилителя Источники информации, и с коллектором дополнительного тран- принятые во внимание при экспертизе зистора, эмиттер которого соединен 1. Авторское свидетельство СССР со средним выводом второго делителя.531142, кл. С 05 Г 1/58, 1974, напряжения, а база - с выходом вто 2, Авторское свидетельство СССР рого опорного делителя напряжения, У 531143, кл. С 05 Г 1/58, 1974. оставитель О. Овсянниковехред Ж. Кастелевич Кор ор Ю.Макаренк Редактор Г Подписно о комитета С и открытий ушская набТираж 914ВНИИПИ Государственно по делам изобретени3035) Москва, Ж, Р 28/27 ак