Стабилизатор двухполярного напряжения с защитой

союз советскихсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИК 09) (11) 4 А З(51) С 05 Р 1/58 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1"ОсудАРствеккй НОМитет сссРпо делАм изОБРетений и ОтнРытий(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 345572, кл, Н 02 Н 7/12, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Ф 721810, кл. С 05 Р 1/58, 1980. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОР ДВУХПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ, содержащий в плюсовой шине первый регулирующий транзистор и -Р-и -типа и первый ограничитель тока, в минусовой шине - второй регулирующий транзистор р-и-Р -типа и второй ограничитель тока, первый делитель напряжения и источник опорного напряжения, соединенные последовательно и включенные между плюсовым выходным выводом и общей шиной, первый усилитель обратной связи, соединенный первым входом со средней точкой первого .делителя напряжения, вторым - с общей шиной, а выходом - с базой первого регулирующего транзистора, второй усилитель обратной связи, выход которого соединен с базой второго регулирующего транзистора, один вход - с общей шиной, а другой - со средней точкой второго делителя напряжения, включенного между плюсо- . вым и минусовым выходными выводами, причем второй ограничитель тока состоит из измерительного резистора, включенного между эмиттером второго регулирующего транзистора и минусовым выходным вь 1 водом, и из защитного транзистора Р-и-Р -типа,эмиттер которого подкпючен к выходному отрицательному выводу, а коллектор - к базе второго регулирующего транзистора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности его в работепутем улучшения точности отслеживания пропорциональности выходныхнапряжений в режиме работы с перегрузкой по току одного из каналов,введены во второй ограничитель тока первый транзистор Р -И -Р -типа,база которого соединена с эмиттером второго регулирующего транзистора, а эмиттер - с базой защитного транзистора, второй транзисторп-р- и -типа, эмиттер которого соединен с коллектором второго регулирующего транзистора, а база - с кол".лектором первого транзистора, трефтий транзистор РР -типа, эмиттер которого соединен с общей шиной,а база - с коллектором второго транзистора, четвертый транзисторр Р -типа, соединенный эмиттеромс коллектором третьего транзистора,а коллектором - с точкой соединенияпервого делителя и источника опорно.го напряжения, вспомогательныйусилитель, выход которого соединенс базой четвертого транзистора,первый вспомогательный делительнапряжения, включенный между общейшиной и точкой соединения первогоделителя напряжения с источникомопорного напряжения, средняя .точкакоторого соединена с одним иэ входов вспомогательного усилителя, другой вход которого соединен со средней точкой второго вспомогательно го делителя напряжения, включенного между общей шиной и минусовымвыходным выводом, а выводы питания 1130849усилителей подключены к вспомогательному двухполярному источникунапряжения.Изобретение относится к электро"технике, в частности к регуляторамнапряжения постоянного токаИзвестны стабилизаторы двухполярного напряжения, в которых одинканал стабилизатора является ведущим, а второй канал обеспечиваетотслеживание абсолютной величинынапряжения первого канала и имеетна выходе напряжение противополож Оной полярности И и 121.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсястабилизатор двухполярного напряжения с защитой, содержащий в плюсовой шине первый регулирующий транзистор И -р -И -типа и ограничитель тока, в минусовой шине - второй регулирующий транзистор и ограничитель тока, между плюсовым выводом и об щей шиной включены последовательно соединенные первый делитель напряжения и источник опорного напряжения, причем средняя точка делителя подключена к инвертирующему 25 входу первого усилителя обратной связи, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, выход , соединен с базой регулирующего транзистора, второй делитель напря- у жения, включенный между разнополярными выводами стабилизатора, средняя точка которого соединена с инвертирующим входом второго усилителя обратной связи, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной, а выход с базой регулирующе- го ранэистора минусового канала, питание усилителей обратной связи осуществляется от выходных разно полярных выводов стабилизатора, а также содержит два транзистора противоположного типа проводимости, коллекторы которых соединены с базами регулирующих транзисторов, 4 эмиттеры объединены и соединены с общей шиной, а базы объединены и подключены к средней точке второго делителя напряжения21.Недостатком известного стабилизатора является низкая точность отслеживания пропорциональности иэ 1 менения выходных напряжений в режиме работы с перегрузкой по току одного из каналов.Цель изобретения - повышение эффективности работы стабилизатора путем улучшения точности отслеживания пропорциональности выходных напряжений в режиме работы с перегрузкой по току одного иэ каналов,Поставленная цель достигается тем, что в.стабилиэатор двухполярного напряжения, содержащий в плюсовой шине первый регулирующий транзистор и -р-и -типа и первый ограничитель тока, в минусовой шине " второй регулирующий транзистор Р-И-Р -типа и второй ограничитель тока, первый делитель напряжения и источник опорного напряжения, соединенные последовательно и включенные между плюсовым выходньи выводом и общей шиной, первый усилитель обратной связи, соединенный первым входом со средней точкой первого делителя напряжения, вторым - с общей шиной, а выходом - с базой первого регулирующего транзистора, второй усилитель обратной связи.выход которого соединен с базой второго регулирующего транзистора, один вход - с общей шиной, а другой - со средней точкой второго делителя напряжения, включенного между плюсовым и минусовым выходными выводами, причем второй ограничитель тока состоит из измерительного резистора, включенного между эмиттером второго регулирующего транзистора и минусовым выходным выводом, и из защитного транзистора Р-И-Р -типа, эмиттер которого подключен к выходному минусовому13084 9 5 О 15 55 3 1 выводу, а коллектор - к базе второго регулирующего транзистора, введены во второй ограничитель тока первый транзистор Р-И-Р -типа, база которого соединена с эмитте,ром второго регулирующего транзисто- . ра, а эмиттер с базой - защитного транзистора, второй транзистор П-р-И- типа, эмиттер которого соединен с коллектором второго регулирующего транзистора, а база - с коллектором первого транзистора, третий транзистор Р-И-Р -типа, эмиттер которого соединен с общей шчной . а баэа - с коллектором второго транзистора, четвертый транзистор Р-И-Р -типа, соединенный эмиттером с коллектором третьего транзистора, а коллектором - с точкой соединения первого делителя и источника опорного напряжения, вспомогательный усилитель, выход которого соединен с базой четвертого транзистора, первый вспомогательный делитель напряжения, включенный между общей шиной и точкой соединения первого делителя напряжения с источником опорного напряжения, средняя точка которого соединена с одним из входов вспомогательного усилителя, другой вход, которого соединен со средней точкой второго вспомогательного делителя напряжения, включенного между общей шиной и минусовым выходным выводом, а выводы питания усилите-. лей подключены к вспомогательному двухполярному источнику напряжения. На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора двухполярного напряжения с защитой.Стабилизатор двухполярного напряжения с защитой содержит в плюсо- вой шине первый регулирующий транзистор 1 И-Р-И -типа и первый ограничитель 2 тока, в минусовой шине - второй регулирующий транзистор 3 Р-И-Р -типа и второй ограничитель тока, состоящий из измерительного резистора 4, включенного между эмит-тером второго регулирующего транзистора 3 и минусовым выходным выводом защитного транзистора 5 Р-И-Р -типа, эмиттер которого соединен с минусовым выходным выводом, а коллектор с базой второго регулирующего транзистора 3, последовательно соединенные первый делитель 6 напряжения и источник 7 опорного 25 30 35 40 45 напряжения, включенные между плюсовым выходным выводом и общей шиной,первый усилитель 8 обратной связи,соединенный одним входом со среднейточкой первого делителя 6 напряжения, вторым входом с общей шиной,а .выход с базой первбгорегулирующего транзистора 1, второй усилитель 9 обратной связи, выход которого соединен с базой второго регулирующего транзистора 3. один вхоц -с общей шиной, второй делитель 1 Онапряжения, включенный между разполярными выходными выводами, средняя точка делителя 1 О соединена сдругим входом второго усилителя 9обратной связи, питание которого,как и первого усилителя обратнойсвязи, осуществляется от вспомогательного двухполярного источниканапряжения. Второй ограничитель тока содержит первый транзистор 11 Р-И-Р -типа, база которого соединена с эмиттером второго регулирующего транзистора 3а эмиттер - с базой защитного транзистора 5, второй транзистор 12 и Р-и -типа, эмиттер которого соединен с коллектором второго регулирующего транзистора 3, а база - с коллектором первого транзистора 11, третий транзистор 13 Р -Ь-Р"типа, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база - с коллектором второго транзистора 12, четвертый транзистор 14 Р-И-Р -типа, соединенный эмиттером с коллектором третьего транзистора 13, а коллектором с точкой соединения первого делителя 6 и источника 7 опорного напряжениявспомогательный усилитель 15, выходкоторого соединен с базой транзистора 14, а питание усилителя 15 осуществляется от вспомогательного двухполярного источника напряжения первый дополнительный делитель 16 напряжения, включенный между общейФшиной и точкой соединения первого делителя 6 напряжения и источником 7 опорного напряжения, средняя точка делителя 16 соединена с одним из входов усипителя 15, второй.вспо-,могательный делитель 17 напряжения, , включенный между общей шиной и минусовым выходньи выводом, средняяточка которого соединена с вторымвходом усилителя 15.Стабилизатор работает следующимобразом.До момента срабатывания ограничителей тока плюсового или минусовогоканала стабилизатор находится в режиме стабилизации выходных напряжений, причем плюсовой канал осуществляет стабилизацию напряжения относительно напряжения источника 7 опорного напряжения, а минусовой каналосуществляет стабилизацию выходногонапряжения относительно величинынапряжения плюсового канала.Пои этомЦ, - К 6 (+ выхгде К - коэФфициент делениянапряжения делителя 6;0 п - напряжение источника 7опорного напряжения,,(+Пзых )- напряжение плюсовогоканала.В случае срабатывания первого ограничителя 2 тока при превышениинагрузкой максимального допустимогозначения тока плюсовой канал стабилизатора переходит в режим токоограничения, и величина напряженияна его выходе определяется величи"ной сопротивления нагрузки. Приэтом минусовой канал, не выходяиз режима стабилизации выходногонапряжения, отслеживает изменение .напряжения плюсового канала, чтообеспечивает высокую точность отслеживания. В случае срабатываниявторого ограничителя тока в минусовом канале при превышении нагрузкоймаксимального допустимого значениятока открываются первый транзистор11 и защитный транзистор 5 за счетувеличения падейия напряжения на измерительном резисторе, которое прикладывается к последовательно и соответственно соединенным базаэмиттерным переходам этих транзис - торов.Защитный транзистор 5 начинает шунтировать база-эмиттерный переход второго регулирующего транзистора 3, переводя минусовой канал в режим стабилизации тока, когда напряжение на выходе канала опреде" ляется величиной сопротивления нагрузки. Коллекторным током первого транзистора 1 1 открывается транзистор 12, который своим током открывает соответственно третий транзис" тор 13, переводя его в режим насыщения. Схема соединения первого 11,второго 12 и третьего 13 транзисторов представляет собой трехкаскадный усилитель с непосредственными 5 связями, обладающий большим коэфФициентом усиления, что обеспечивает высокую чувствительность определения момента срабатывания второгоограничителя тока, Изменение напряжения на выходе минусового каналачерез второй вспомогательный делитель 17, поданное на один входусилителя 15, вызывает появлениеуправляющего напряжения на базетранзистора 14, который своим эмиттером через насыщенный третий транзистор 13 подключен к общей шинеи начинает шунтировать источник 7опорного напряженияуменьшая его О абсолютное значение напряжения,пропорционально изменению напряжения минусового канала. Пропорциональность изменения напряжения достигается за счет наличия напряженияобратной связи на другом входе: усилителя 15, снимаемого с первогоделителя 1,6 напряжения. При этомпроисходит пропорциональное изменение напряжения плюсового канала, ко- ЗО торый находится в режиме стабилизации напряжения относительно величины напряжения источника 7 опорногонапряжения. Напряжение на источнике7 опорного напряжения изменяется 35 в соответствии с выражениемода К 716ьыхфгде К - коэффициент деления второго дополнительного дели 40 теля 17К - коэффициент деления первого дополнительного делителя 16,, (-Пь )х) - напряжение минусового ка 45 нала,Учитывая выражение, связывающее величину напряжения плюсового каналас величиной напряжения источника 7опорного напряжения, получают нап 10 ряжение в плюсовом канале, равное(н,) - к,/0, Ц,(-ц,).Условие равенства по абсолютнойвеличине, напряжений в каналах имеет55 виДК 1.,/Кд. Кчем обеспечивается высокая точностьотслеживания,/5 113035, Мос иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Гираж 841Государственного комитеелам изобретений и открква, Ж, Раушская наб Пода СССРтий