Стабилизатор постоянного напряжения

)5 6 05 Г 1/57 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР(57) И.спользование: для и тронной аппаратуры общ частности блоков ЭВМ. Су ния: стабилизатор содерж транзистор 4, фильт напряжения 16, источник жения 15, два управляю сто ра 11 и 14, рез р-и-р транзистора 9 и 10 третий р-и-р транзистор ется простотой и обеспеч бйлизатора от перегрузо ф лы,2 ил,ственно щиты истехника,ГО НАГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССВ 1328805, кл, 0 05 Е 1/56, 1986Левинсон С.8, Устройство зточников электропитания, - Рад1989, М.1, с. 91-94.РН) СтДБИЛИЗДТОР ПОСтОЯНПРЯЖЕ НИЯ итания радиоэлекего применения, в щность изобретеит силовой и-р-ир 5, делительопорного напрящих и-р-и-транзиистор 13, два , датчик тока 3 и 17. Схема отличаивает защиту стак по току, 1 з.п.Изобретение относится к электротехни- Целью изобретения является упрощеке и может найтипРйменение главным об- ние устройства.разом для питания радиоэлектронной Сущность изобретения состоит в том,аппаратуры общего-применения, в частно- что стабилизатор постоянного напряжениясти блоков ЭВМ,. ;,;.,:5 содержит включенные последовательноИзвестен стабилизатор постоянного на- между входным и выходным выводами дат. пряжения,который содержит силовой и-р-чик тока, силовойи-р-и-транзистор и дросп-транзистор, ОЕС-фйльтр; делитель сель ОЕС-фильтра, конденсатор которогонапряжения, резистор, блокуправления, че- включен между выходным выводом йобщейтйре управляющих и-р-и-транзистораи 10 шийой, ИмеЮтся первый и второй р-и-родий р-и-р-транзистор, :" " :"транзисторы,эмиттеры которых соединеныОсновный недостатком стабилизатора с крайними выводами датчика тока, а базыявляетсяето сложйость; : , соединены между собой иподключены кИзвестен также стабилизатор постоян- коллектору второго р-и - р-транзистора.ного напряженйя; содержащйй "силовой 15 Имеются также первйй управляющий и-р -транзистор; 01 С-фильтр, усилитель напря- . п-транзистор, эмиттер которого подключенженим, резистор, блок уйравления и управ- к общей шине, и первый резистор, первыйляющий транзистор;.,".:" ": . вывод которого соединен с общейшиной, аОсновйым недостатком этого стабили-второй вывод подключен к базе первого упзатора является,отсутствие защиты при ко равляющего и - р-п-транзйстора.роткихзамыканияхв нагрузке, .:-я: :. - Имеется второй управляЮщий и-р-и- ,Наиболее близким к предлагаемому яв-" транзистор, база которогосоединена с йоляется стабилизатор постоянного напряже-ложительным .полюсом источника опорногония, содержащий датчик тока, силовой напряжения,отрицагельный "полюс которои - р - п-транзистор, О С-фильтр, первыйи 25 го подключен к общей шине; эмиттерсоедивторой р-п-р-транзисторы, первый управ-" ненс выходом делителя напряжения,ляющий н-р-и - транзистьКпервый рези- вкл 1 оченногоМежду выходным выводом истор, второйуправляющий" общей шиной, а коллектор соединен с обп-р-п-транзистор, источник опорного на- щей очкой базпервогоивторого р-и-рпряженияиделительнапряжения,Приэтом 30 транзисторов и коллектора второгопоследовательно между входным и выход- р-п-р-транзистора.ным выводами включены датчик тока, сило стабилизатор введен третий р-п - рвой и-р-и-транзйстор и дроссель транзистор,адатчиктока снабжен отводом,,. О 3 С-фильтра, кондеНсатор которого вклю-При этом эмиттер третьего р-и-р-транзи 1 ченмежду выходными выводоми общей ши стора соединен с отводом датчика тока, кол"ной. Эмиттеры первого и второго ": "лектор подключен к общей точке базьср-и-р-транзисторов соедйнейы с крайнимипервого управляющего и-р-и-транзистоа ивыводами датчика тока, а базы соединены первого резистора,а база - к общей точкемежду, собой и подклк 5 чены к коллектору баз первого ивторого р-и-р-транзисторов,второгор-п-р-транзистора.Эмиттерперво коллектора второго р-й - р-транзйстора иго управляющегои-р-и-транзистора под- коллекторавторого управляющего и-р - иключен к общей шине, Первый вывод транзистора. Приэтом коллектор первогопервого резистора соединен с общей ши- управляющего и-р-и-транзистора подклюной, а второй выводподключен к базе пер- чен к базе второго управляощего и-р-и"вого управляющего -и-р-п-транзистора, 45 транзистора, а коллектор первогоБаза второгоуправляющего п-р - и-транзи- р - и-р-транзистора соединен с базой силостора соединена с положительным полюсом ваго и-р-и-транзистора.источника опорного напряжения, отрица-, .ИСточник опорного напряжения выпол тельный полюс которого подключен к об- нен на стабилитроне, параллельно которощей шийе, Эмиттер второго управляю 4 ето 50 му подключен конденсатор, причем аноди - р-и-транзистора соединен свыходом де-стабилйтрона использован в качестве отрилителя напряжения; включенйого междувы- цательного полюса источника опорнбго находным выводом и общей шиной; а . пряжения, а катод стабилитрона,черезколлектор соединенс общей точкой базпер- второй резистор соединенный с еходньмвого и второго р-.п-р-транзисторов и кол выводом,испбльзован в качестве пол 6 жилектора второго р-.п-р-транзистора; , -тельйого полюса источника опорноо наОсновной недостаток известного уст- пряжейия,ройствасостоитвсложностиконструкциии На фиг. 1 показана принципиальнаяповышенной стоимости комплектующих иэ- электрическая схема предлагаемого.стабиделий, лизатора постоянного напряжения; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений и рона 18, через второй резистор 20 соедитоков, Стабилизатор постоянного напряже- ненный с входным выводом 1, использован, ния (фиг. 1) содеркит входной 1 и выходной в качестве положительного полюса источни выводы, датчик 3 тока, силовой и-р-и- ка 15 опорйого напряжения. Резисторы 21- транзистор 4, Р.С-фильтр 5 в составе дрос 23 шунтируют базовые цепи транзисторов селя 6, конденсатора 7 и диода 8, первый 9 4, 17 и 14 соответственно.и второй 10 р-п-р-транзисторы, первый, уп- Стабилизатор работает следующим обравляющий и-р - и-транзистор 11; общую разом.шину 12, первый резистор 13, второй управ- В момент Т 1 гюдачи напряжения Е пиляющий и-р-и-транзистор 14, источник 15 10 тания на вывод 1 и шину 12 выходное йапряопорного напряжения и делитель 16 напря.- жение Ехйа выходном выводе 2 еще равно жения, В стабилизатор введен третий р-и-нулю. Эмиттер транзистора 14 имеет поэтор-транзистор 17; а датчик 3 тока снабжен му близкий к нулю потенциал относительно отводом. Источник 15 опорного напряже- общей шины 12; ана его базу подается йания выполнен на стабилитроне 18 и конден пряжение от вывода 1 через резистор 20. саторе 19. Имеются также резисторы 20-23. Опорное напряжение Е 15 на базетранзистоМежду входным 1 и выходным 2 выво- . ра 14 в этих условиях стабилизируется стадами включень 1 последовательно датчик 3 бйлитроном 18 (фиг, 2 г). Транзистор 14. тока, силовой и - р-и-транзистор 4 и дрос- отпирается, благодаря чему -начийается сель Р С-фильтра 5, конденсатор 7 которо протекание тока через р-й - "р-транзйстор го включен между выходным выводом 2 и 10, включенный диодом. Как следствие, отобщей шиной 12. Эмиттеры первого 9 и вто- . пйраются транзисторы 9 и 4, через транзирого 10 р - и - р-транзисторов соединейы с стор 4 и дроссель 6 начинается протекание крайними выводами датчика 3 тока, абазы . пйлообраэного тока 14 заряда конденсатора соединены между собой и подключены к 25 7 фильтра 5(фиг.2 а).Приэтомдиод 8 заперт, коллектору второго р-и - р-транзистора 10. через транзистор 9 и базоэмиттерный йереЭмиттер первого управляющего- и-р-и-ход транзистора 4 протекает ток Ь, пропортранзистора 11 подключен к общей шине . циональный току 14 его коллектора (фиг, 2 б).12, Первый вывод первого резистора 13 со- По мере нарастания тока 4 выходное единен с общей шиной 12, а второй вывод 30 напряжение Е йа койденсаторе .7 и на подключен к базе первого управляющего шине 2 тоже нарастает то тех пор, пока не и - р - и-транзистора 11. База второго упраа- достигнет заданного номинального значеляющего и-р - и-транзистора 14 соединена сния, В этот момент времени Т 2 напряжений положительным полюсом источника 15 на змиттере транзистора 14 ина выходе опорного напряжения, отрицательный по делителя 16, пропорциональное Евых, станолюс которого подключен к общей шине 12, вится равнымопорномуйапряжению Е 15 исэмиттер соединен с выходом делителя 16 . точника 15 на базе транзистора 14, поэтому напряжения, включенного между выходным он запирается. В результате запираются как выводом. 2 и общей шиной 12, Коллектор: транзисторы 9 и 10, таки силовой транзитранзистора 14 соединен с общей точкой 40 стор 4. протекание тока 4 в момент Т 2 пребазпервого 9 ивторого 10 р-и-р-транзйсто- кращается, Если ток 14 при этомне достиг ров и коллектора второго р - и - р-транзисто-, . максимально допустимого значейия 1 д, то ра 10.,;: ток через транзистор 17 и базоэмиттерныйЭмиттер третьего р-ир-транзистора переход транзистора 11 оказывается слиш соединен с отводом датчика 3 тока, кол ком малым для оптирания транзистора 11 лектор подключен к общей точке базы пер- (фиг.2 а). Транзисторы 17 и 11 в этихуслови-. вого управляющего и - р - и-трайзистора 11,и ях не влияют на работу стабилизатора (это первого реэйстора 13, а база - к общей достигается выбором величины части соточкебазпервого 9 ивторого 10 р-и - р-тран- противления датчика 3 между отводом и зисторов, коллектора второго р - и - р-тран правым крайним выводом);зистора 10 и коллектора второго В момент Тг, когда транзистор 4 запиуправляющего и - р-и-транзистора 14. При рвется, в индуктивности дросселя 6 возни- этом коллектор первого р - и - р-транзистора кает ЭДС самоиндукции, под действием 9 соединен с базой силового транзистора 4,которой отпирается диод 8. Энергия, накопИсточник 15 опорного напряжения вы ленная в индуктивности дросселя 6, передаполнен на стабилитроне 18, параллельно .ется в конденсатор 7 через диод 8 током в которому подключен конденсатор 19, .при- (фиг, 2 в).чем анод стабилитрона 18 использован е Помере разряда конденсатора 7 фильткачествеотрйцательногополюса источника ра 5 на внешнюю нагрузку напряжение 15 опорного напряжения, Катод стабилит" Евых на выходе стабилизатора уменьшает"1. Стабилизаторпостоянного напряжения, содержащий включенные последова тельно между входным и выходным выводами датчик тока, силовой и - р - и-транэистбр и дроссель ОЕС-фильтра, конденсатор которого включен между выходным выводом и общей шийой, первыи и второй 4 р-и-р-транэисторы; змиттеры которых соединены с крайними выводамидатчика тока, а базы соединены между собой и подключены к коллектору второго р-и-р-транзистося до тех пор, пока транзистор 14 не откроется снова, затем описанные процессы повторяются. Выходное напряжение Еоыс получается стабилизированным,Предлагаемое устройство по своему принципу действия является релейно-импульсным стабилизатором. В нем в отличие от прототипа обеспечивается пропорционально-токовое управление силовым транзистором: ток базы транзистора 4 пропорционален току 1 его коллектора, В свою очередь, ток 4 однозначно связан с величиной тока внешней нагрузки. Пропорционально-токовое управление позволяет обеспечить постоянство режима насыщения силового транзистора 4 врасширенном диапазоне изменений тока нагрузки, цто способствует повышению КПД.Если при возникновении перегрузки на выходе ток И в интервале времени (Т 1, Т 21 проводимости транзистора 4 достигнет максимально допустимой величиныд, а напряжение Етых существенно уменьшится, то ток коллектора транзистора 17 станет достатоцным для отпирания транзистора 11, что приведет к уменьшению опорного напряжения Е 1 з почти до нуля и к запиранию транзисторов 14; 9 и 4 (фиг. 2 а,г,штриховые линии 1. Этим достигается защита стабилизатора от перегрузок потоку,Формула изобретения ра, первый управляющий п - р - и-транзистор, змиттер которого подключен к общей шине, первый резистор, первый вывод которого соединен с общей шиной, а второй 5 вывод подключен к базе первого управляющего и - р-п-транзистора, второй управляющий и - р-п-транзистор, база которого соединена с положительным полюсом источника опорного напряжения, отрицатель ный полюс которогб подключен к общейшине, змиттер соединен с Выходом делителя напряжения, включенного между выходным выводом и общей шиной, а коллектор соединен с общей точкой баз первого,и вто-15 рого р-и - р-транзисторов и коллектора второго р - и - р-транэистора; о т л и ч а ю щ и йс я тем, цто, с целью упрощения, в него введентретий"р - и - р-транзистор, а датчик тока снабжен отводом, прицем змиттер 20 третьего р-и-р-транзистора соединен с от-.водом датчика тока, коллектор подключен к общеи точке базь 1 первого управляющего и-р-и-транзистора и первого резистора, а база - к общей точт баз первого и второго 25 р-п-р-транзисоров, коллектора второго ри-р-транзистора и коллектора второго управляющего п-р-п-трайзистора, при этом коллектор первого управляющего и-р-итранэистора подключен к базе второго уп равляющего и - р - п-транзистора, аколлектор первого р - и-р-транзистора соединен с базой сйлового п-р-п-транзистора.2. Стабилизатор по и, 1; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что источник опорного напряжения 5 выполнен на стабилитроне, параллельно которому подключен конденсатор. причем анод стабилитрона использован в кацестве отрицательного полюса источника опорного напряженйя, а катод стабилитрона, через 0 второй резистор соединенный с входнымвыводом, использован в качестве положительного полюсд источника опорного наи ряже"ния,1756872 1Составитель В.УманскийО,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп Ред изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3088 . Тираж : . Подписное ВНИИПИ Государственного комитетапО изобретениям и открмтиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5