Стабилизатор напряжения

ОП ИСАНИЕИ 306 РЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик и 995075(53)М. Кд,6057 1/58 с присоединением заявки Рй Гесудэрстэенньй кеинтет СССР кв денем нзовретеннй н втхрмтнй(53) УДК 621 .316.722. ,1(088,8) . Дата опубликования описания 07.02.83(72) Автор изобретения Ю. И. Морозов 71) Заявнтел 4) СТАБИЛИЗАТО ЖЕН 2резистор, а базой чено соединенные второйры - к выходу каочево-второй транзистор, колченный к общей точке третьего резисторов, а базойопорного напряжения нае, и фильтр, подключенныистабилизатора 12 . татком. этого устройства явля кокая надежность, в связи с в нем не обеспечивается зашита ров устройства и нагрузки при замыканиях в нагрузке и высонь пульсаций выходного напря ра через первыйрез последовательи третий резистого транзистораподклю лекторомвторого ик источникустабилитронна выходНедосется невьтем чтотранзистокороткихжении,Ц к ель изобрете устройства пульсаций оставленная стабилиза резисторов тель выхочто в и деди чем ч зисторавл 1Изобретение относится к ключевым стабилизаторам: напряжении, которые могут быть использованы для питания уст-: ройств автоматики, вычислительной техники и связи.Известны ключевые стабилизаторы- напряжения, предназначенные для преобразования пульсирующего напряжения в. постоянное. Ключевой управляющий трю- зистор такого стабилизатора включен по схеме эмиттерного -повторителя. Параллельно переходу база-эмиттер этого транзистора подключена схема отключения, входом через: стабилитрон подключеннаяшине нагрузки 1Недостатком этого устройства является его низкая надежность.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор напряжения, содержащий вклю- щ ченный последовательно в одну из силовых шин ключевой транзистор, первый трапр, коллектором подключенный к уь,- яющему входу ключевого транзисго ния - повышение надеж и обеспечение низкого выходного напряжения. цель достигается тем, тор напряжения введены , кнопказапуска, диод дного напряжения, щжрезистор включен междуЭ 995стабилитроном источника опорного напряжения и делителем выходного напряжения, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены к общей шине непосредственно, пятый, шестой и седьм ой резисторы включены между эмиттерами и базами соответственно ключевого, первого и второго транзисторов, общаяточка коллектора второго транзистора,второго и третьего резисторов иерезпоследовательно соединенные восьмойрезистор и кнопку запуска подключенак входу ключевого транзистора, а черездевятый резистор подключена к выходному выводу стабилизатора, диод включенпоследовательно в силовую шину междуключевым транзистором и фильтром, авеличина сопротивления восьмого и девя-.того резисторов в отдельности большевеличины сопротивления двух последовательно включенных второго и третьегорезисторов,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора. данной величины, током через стабилитрон 12 откроется второй транзистор 10,который шунтирует цепь положительнойобратной связи триггера, При этом триг гер резко отключается и оба транзистора1 и 7 переходят в закрытое состояние.После уменьшения величины напряженияна выходном выводе 5 второй транзистор10 закрывается.Ток, протекающий через другой резистор 20 с большим сопротивлением,выводит первый транзистор 7 на началовольт-амперной характеристики, Происходит резкое включение транзисторов1 и 7 триггера, Процессы, включенияи отключения триггера повторяются, Продолжительность импульсов тока, протекающих через ключевой управляющийтранзистор 1, и продолжительность пауз 4 О между ними зависит от величины напряжений на входном выводе 2 и выходномвыводе 5 и;-.еличины тока, протекающегочерез нагрузку, Благодаря большой ве личине резистора 20 небольшие изменемния величины напряжения на выходе устройства приводят к открытию или закрытию транзистора 10. При эжм переключается триггер (транзисторы 1 и 7),Зтим обеспечивается низкий уровень пульсаций выхоДного напряжения.5 О Стабилизатор напряжения содержитключевой транзистор 1, входом подключенный к входному выводу 2, выходомчерез диод 3 и фильтр 4 - к выходномувыводу 5, а базой через первый резистор 6 - к коллектору первого транзистора 7. База этого транзистора 7 черездва последовательно включенных резистора второй 8 и третий 9 подключена квыходу ключевого транзистора 1. К общей точке двух последовательно включенных резисторов 8 и 9 подключен коллектор второго транзистора 10, база которого через последовательно включенныечетвертый резистор 11 и стабилитрон12 подключена к движку переменногорезистора 13, являющимся делителемвыходного напряжения, включенного между выходным выводом 5 и общей шиной3.4. Между базами и эмиттерами транзисторов 1,7 и 10 включены соответственно пятый 15, шестой 16 и седьмой17 резисторы. Эмиттеры первого 7 ивторого 10 транзисторов и другой выводфильтра 4 подключены к общей шине14. К входному выводу 2 подключенакнопка 18 запуска. Устройство содержит восьмой 19 и девятый 20 резисторы,сопротивление каждого из которых в 2050 раз больше величины сопротивлениябазовых резисторов 8 и 9 первого тржзистора 7.Устройство работает следующим образом,При подаче постоянного напряжения на вход стабилизатора все транзисторы 1, 7 и 10 устройства закрыты. Для включения устройства на некоторое время нажимают кнопку 18 запуска. Ток, протекающий через резистор 19, с большим сопротивлением выводит первый транзистор 7 на начало прямолинейного участка воны-амперной характеристики, Коллекторный ток транзистора 7 незначительнооткрывает ключевой транзистор 1. Этоприводит к резкому открытию обоихтранзисторов 1 и 7 и переход их в режим насыщения. Ключевой управляющийтранзистор 1 и первый транзистор составляют триггер, Два последовательно включенных резистора 8 и 9 являются цепью положительной обратной связи этого триггера. После того, как напряжение на выходном выводе 5 достигнет заОтключение ключевого управляющего транзистора 1 происходит не только при открытии транзистора 3.0, но и при снижении напряжения на выходе устройства, к которому подключена цепь положительной обратной связи (резисторы 8 и 9) триггера (транзисторы 1 и 7). Такое снижение напряжения может произойти5 0050 в результате короткого замыкания в нагрузке.Таким образом, устройство имеет такую структуру, которая обеспечивает практи- ч ески мгновенное отюпочение устройст- з ва от питающего его источника в случае короткого замьтания в подключенной к его въеду нагрузке. Это позволяет исключить повреждение этой нагрузки и ключевого управляющего транзистора 1., 1 О После устранения неисправности в нагрузке, устройство может быть вновь включено кнопкой 18.Таким образом, введение вышеуказы з ных элементов с соответствующими связями обеспечивает повышение надежности уст- ройства, исключив повреждение транзисторов и нагрузки в случае короткого замьзкйния и позволяет получить низкий 2 О уровень пульсацийвыходного напряжения.формула изобретения25Стабилизатор напряжения, содержащий включенный последовательно в одну из силовых шин ключевой транзистор, первый транзистор, коллектором подключен ный к управляющему входу ключевого транзистора че ез первый резистор, а базой через последовательно соединенные второй и третий резисторы - к выходу ключевого транзистора, второй транзистор, коллектором подключенный к общей точке второго и третьего резисторов. а базой - к источнику опорного напряжения на стабилизаторе, и фильтр, под 75 4ключенный на выходе стабилизатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и обеспечения низкого уровни пульсаций. выходного напряжения, введены шесть резисторов, кнопка запуска, диод и делитель выходного напряжения причем четвертый резистор включен между ста билитроном источника опорного напряжения и делителем выходного напряжения, эмиттеры первого и второго транзисторвв подключены к общей шине непосредственно, пятый, шестой и седьмой резисторы включены между эмиттерами и базами соответственно ключевого, первого и второго транзисторов, общая точка коллек тора второго транзистора, второго и третьего резисторов через последовательно соединенные восьмой. резистор и кно- ку запуска подключена к входу ключевого транзистора, а через девятый резистор подключена к выходному выводу ста билизатора, диод включен последовательно в силовую шину между ключевым транзистором и фильтром, а величина сопротивления восьмого и деаятого резисторов в отдельности больше величины сопротивления двух последовательно включенных второго и третьего резисторов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3982192,кл. 605 Р 1756, 1975.2. Александров ф. И., Сиваков А. Р.Импульсные преобразователи и стабили-,заторы. Л., фЭнергияф, 1970, с. 15-16,рис. 1-9,Составитель О. Мещеряковавич Техред М,Костик Корректор И, Шулла 33 Тираж 872ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш Редактор П. Заказ 644/ Подписноета СССРкрытийкая наб.э д. 4/5илиал ППП фПатентф род Прое