Стабилизированный источник питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Источникл и ч а ю щ и йкаждый блок уполнительный тания по п.2, о я тем, что ввления введен до" стивный делитель пр ре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство ССН 836630, кл. С 0 Б С 1/56, 1979.2. Авторское свидетельство СССРМ 756388, кл. С 05 Р 1/58, 1978.(54)(57) 1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧ- . НИК.ПИТАНИЯ, содержащий два разно- полярных относительно общей шины канала стабилизации,.выполненных на разнотипных по проводимости тран-, зисторах, каждый из которых состоит . иэ регулятора напряжения, .к выходным выводам которого подключены первый и второй делители напряжения, испол" нительного транзистора защиты, включенного в силовую шину между регулятором и выходным выводом, третьего делителя напряжения, включенного между выходным выводом и общей шиной, блокирующего транзистора, блока управления защитой и разделительного диода, включенного между средним внводом первого делителя напряжения и управляющим входом регулятора напряжения, который соединен со средним выводом третьего делителя напряжения, при этом блокирующий транзистор подключен между средним выводом пер". вого делителя напряжения и общей шиной, причем - эмиттером к общей шине, а базой через токоограничительный резистор - к выходному вывору, питающие выводу блока управления защитой подключены к выходным выводам регулятора напряжения,80105152 а управляющий его вход соединен со средним выводом второго делителя напряжения,о т ли ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью повышения надежности путем исключения неодновременной,подачи на выходные разнополярные выводы выходных напряжений, в него введены в каждый канал стабилизации согласующий траНзистор с раз типной проводимостью по отношению к защитному транзистору и резистор связи, при этом коллектор указанно- го транзистора через резистор связи соединен с базой управляющего транзистора,его база подключена к выходу блока управления защитой и через введенный дополнительный резистор .с базой аналогичного транзистора дру гого канала, а эмиттер - с эмиттером аналогичного транзистора другого канала.2, Источник питания по и.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления защитой каждого из каналов питания выполнен на транзисторе, однотипном по проводимости с транзистором защиты данного канала, причем база укаэанного транзистора соединена с управляющим входом блока, эмиттер через опорный стабилитрон соединен с выходным выводом регуля. тора и через токозадающий резистор : с общей шиной, а коллектор черездополнительный резистор связи - с выходом блока управления защитой.напряжения и второй транзистор того жв типа проводимости, что и первый, причем дополнительный резистивный делитель напряжения подключен к силовой и общей шинам регулятора данногоа 1051524канала, а средний вывод его - к базе второго транзистора блока управления, эмиттер которого соединен сэмиттером первого транзистора, а кол.- лектор - с его базой.1Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля питания различных электрическихсхем радиоаппаратуры, требующих одновременной подачи двух стабилиэированных напряжений, имеющих общуюнагрузку, включенную между разноименными шинами обоих стабилизированныхвыходов,; и выполненных, например,на современных операционных усилителях 1 Ц 0 серии.Известен двухполярный стабилизированный источник питания на базедвух линейных стабилизаторов напряжения последовательного типа с усилительными транзисторами, включеннымимежду базами регулирующих транзисторов и общей шиной, в котором преду смотрено специальное реле времени,Которое обеспечивает задержку во времени и одновременность включенияобоих стабилизаторов за счет подачисигнала включения на оба регулирующих транзистора3.Однако указанная схема имеетнедостаточную надежность. При неисправности в одном из стабилизаторовтипа обрыва в регулирующей группевторой стабилизатор будет работатьи на выходе появятся только одно иэнапряжении, что в ряде случаев недопустимо. Кроме того, и быстродействие при включении стабилизаторовможет оказаться неодинаковым, чтотакже может повести к перезаряду З 5одного из выходных конденсаторовнапряжением обратной полярности.Известен, стабилизированный источник питания,на базе которого засчет использования элементов разного 40типа проводимости легко выполняетсядвухполярный стабилизированный источник питания, имеющий общую шину, в1 каждом из каналов которого имеетса,регулятор напряжения, к выводам 45 2которого подключен первый резистивный делитель напряжения, среднийвывод которого соединен с управляющим входом блока управления, защитный транзистор, включенныйпоследовательно в силовую шину ибазой соединенный с выходом блокауправления, второй резистивный делитель напряжения, соединенный свыводами для подключения нагрузки,средний вывод которого подключенк управляющему, входу регуляторанапряжения, третий резистивный делитель напряжения, подключенный квыходным выводам регулятора напряжение, диод, включенный в проводящем направлении между средним выводом третьего резистивного делителя напряжения и управляющим входом регулятора напряжения, вспомогательный транзистор, коллектор которого подключен к среднему выводу,третьего резистивного делителя напряжения, эмиттер - к общей шине,база - через резистор к выходу транзистора защиты 2.Укаэанный источник питания обеспечивает защиту потребителя от перенапряжений при пробое регулирующей группы, однако, как и предыдущееустройство, не обеспечивает надежнуюзащиту потребителя от изменения полярности одного из выходных напряжений в случае подачи только одногоиз питающих напряжений, неодновременной подачи обоих питающих напряжений, пропадания одного из них приотказе одного из регуляторов напряжения типа обрыва в регулирующейгруппе,Цель изобретения - повышение надежности путем исключения неодновременной подачи на выходные разнополярные выводы выходных напряжений.3 1055Поставленная цель достигается тем,что в стабипизированный источник пи-тания, содержащий два разнополярныхотносительно общей шины канала стабилизации, выполненных -на разнотипных 5по проводимости транзисторах, каждыйиз которых состоит из регулятора наФпряжения, к выходным выводам которогоподключены первый и второй делителинапряжения, исполнительного транзистора защиты, включенного в силовуюшину между регулятором и выходнымЭ,выводом, третьего делителя напряжения, включенного между выходным вь.водом и общей шиной, блокирующего тран-; 15зистора, блока управления защитойи разделительного диода, включенногомежду средним выводом первого делите-/ля напряжения и управляющим входомрегулятора напряжения, который соединен со, средним выводом третьего делителя напряжения, при этом блокирующий транзистор подключен междусредним выводом первого делителя напряжения и общей шиной, причем эмиттером к общей шине, а базой черезтокоограничительный резистор - к вы"ходному выводу, питающие выводы блока управления защитой подключены квыходным выводам регулятора напряжения, а управляющий его вход соединен со средним выводом второго делителя напряжения, введены в каждыйканал стабилизации согласующий транзистор.с разнотипной проводимостьюпо отношению к защитному транзисто".ру и резистор связи, при этом коллектор указанного транзистора черезрезистор связи соединен с базой управляющего транзистора, его базаподключена к выходу блока управле 40ния защитой и через введенный дополнительный резистор с базой аналогичного транзистора другого канала, аэмиттер - с эмиттером аналогичноготранзистора другого канала.45Кроме того, блок управления защитой каждого из каналов питаниявыполнен на транзисторе, однотипномпо проводимости с транзистором защиты данного канала, причем база ука-, 50занного транзистора соединена с управляющим входом блока, эмиттер через опорный стабилитрон соединен свыходным выводом регулятора и черезтокозадающий резистор с общей шиной, 55а коллектор через дополнительныйрезистор связи - с выходом блокауправления защитой,24 4Кроме того, в каждый блок управления может быть введен дополнительный резистивный делитель напряжения и второй транзистор того же типа проводимости, что и первый, причем дополнительный резистивный делитель напряжения подключен к силовой и общей шинам регулятора данного канала, а средний вывод его - к базе второго транзистора блока управления, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор - с его базой.На фиг.1 представлена функциональ" ная схема стабилизированного источника питания; на фиг.2 и 3 - еариантй, исполнения блока управления.Стабилизированный источник питания содержит два идентичных канала питания на элементах различного типа проводимости,имеющих общую шину. Каждый . из каналов содержит регулятор 1 напря. жениярезистивные делители 2 и 3 на" пряжения, причем первый ( 2из них крайними выводами подключен к выходным выводам регулятора 1 напряжения, а его средний вывод подключен к управляющему входу блока 4 управления защитой, а второй ( 3 1 из .них крайними выводами подключен к выводам для подключения нагрузки, а его средний вывод - к управляющему выводу регулятора 1 напряжения, .защитный транзистор 5, включенный последовательно в силовую шину, резистивный делитель б напряжения, подключенный крайними выводами к выходным выводам регуляторанапряжения, диод 7, включенный в проводящем направлении между средним выводом указанного резистивного делителя б и управляющим входом регулятора 1 напряжения, резистор 8, один вывод которого подключен к выходу транзистора 5 защиты, а другой - к базе блокирующего транзистора 9, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллекторк среднему выводу резистивного делителя 6 напряжения, согласующий транзистор 1 О типа проводимости, противоположного типу проводимости защитного транзистора 5 и резистор 11 связи, включенный между коллектором согласующего 10 и базой защитного 5 транзисторов, при этом база согласующего транзистора 10 подключена к выходу блока 4 управления, эмиттеры согласующих транзисторов 10 соедине 3 1051ны, а выходы обоих блоков Ч управления соединены через резистор 12.При этом регулятор 1 напряжениямонет быть выполнен по любой из известных схем стабилизации напряжениякомпенсационного типа, элементомобратной связи которой является резистивный делитель 3, Это могут бытьлинейные и ключевые стабилизаторынапряжения последовательного и параллельного типа, стабилизированныепреобразователи напряжения с обратнойсвязью с выхода и т.д,Блок 4 управления каждого из каналов, в случае, если не требуется обеспечить защиту потребителя от превышения напряжений на выходах источника,монет быть выполнен так, как показано на фиг,2, Он состоит из транзистора 13, тип проводимости которого совпадает с типоМ проводимости транзистора 5 защиты, причем база транзистора 13 соединена с управляющим входомблока 4 управления, эмиттер черезопорный стабилитрон 14 соединен ссиловой шиной канала питания и через,токоэадающий резистор 15 - с общейвиной, а коллектор через резистор16 с выходом блока 4 управления, Вслучае, если требуется обеспечить изащиту потребителя от превышениянапряжения на выходах источника питания в каждый иэ блоков управленияФиг.3 ) введен реэистивный делитель17 напрянения и второй транзистор18 того же типа проводимости, чтои первый транзистор 13, причем крайние выводы реэистивного делителя 17подключены к силовой и общей шинамканала питания, а средний вывод кбазе второго транзистора 18 блока404. управления, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 13 а коллектор - с его базой.Стабилизированный источник питания работает следующим образом.При подаче напряжений на оба регулятора 1, причем независимо от того,подаются они одновременно или нет,напряжения на выходах источника питания отсутствуют, так как транзисторы 5 заперты за счет того,что резистивные делители 2 выбранытаким образом что блоки управления срабатывают только при значенияхнапряжений на 1 выходах регуляторов 1,близких к номинальным, Транзисторы9, благодаря отсутствию напряженийна выходах источника питания, заперты 524 6и регуляторы 1 напряжения работают как стабилизаторы эа счет сигналов обратной связи, поступающих на их управляющие входы со средних выводов реэистивных делителей 6, которыевыбираются таким образом, чтобы напряжения на выходах регулятора 1 были. близки к номинальным значениям выходных напряжений источника питания. При достижении напряжениями на выходах регуляторов укаэанных значений срабатывают блоки управления,. транзисторы 10 отпираются, что приводит к открыванию эашитных транзисторов 5, Напряжения с выходов регуляторов 1 через транзисторы 5 поступают на выходы источника питания. При этом транзисторы 9 отпираются, шунтируя резистивные делители о, и регуляторы 1 начинают работать по сигналам обратной связи, снимаемым с резистивных делителей 3, что обеспечивает поддержание заданных номиналов выходных напряжений, Диоды 7 обеспечивают развязку средних выводов резистивных делителей 3 и 6,Если одно из входных напряжений не подано, либо произошел отказ одного из регуляторов, приводящий к пропаданию напряжения на выходе этогорегулятора, по сигналу с соответствующего резистивного делителя 2блок 4 управления закроет согласующий 10, а тот в свою очередь - обазащитных транзистора 5, так какоба согласующих транзистора 10 сое-,динены последовательно, в результатечего оба выходных напряжений источника питания уменьшатся до нуля.Блок 4 управления, возможнаяреализация которого для этого случая приведена на фиг,2, работает следующим образом. При появлении напряжения на выходе регулятора 1 за счет напряжения на опорном стабилитроне 14, ток че" реэ который задается резистором 15, транзистор 13 закрыт и ток через резистор 16 не протекает. В результате этого транзистор 10 заперт. По мере нарастания напряжения на выходе регулятора 1 увеличивается величина отпирающего напряжения, подаваемого на базу транзистора 13 и при достижении на выходе регулятора заданной величины транзистор 13 откроется, создав возможность дляоткрывания транзистора 10, Резистор 16 задает7 101 необходимую велицину базового тока транзистора 1 О.Величина резистора 12 выбирается исходя из максимально возможной величины обратного тока коллекторов 3 5 транзисторов 10.В случае, если блок 1 управления должен обеспечивать и защиту потребителя от превышения напряжения на выходе источника питания, он может быть реалиаован, например, так,как показано на фиг.3, 1 го работа при появлении напряжения на выходе регулятора 1 напряжения аналогична схеме Фиг.2, так как режим работы транзистора 18 с помощью реэистив" ного делителя 17 задается таким образом, цто он при этом заперт и на работу транзистора 13 не влияет.В случае появления на выходе регулято ра повышенного напряжения, например, из-за пробоя егО регулирующей груп-, пы, транзистор 18 открывается и шун" тирует переход база-эмиттертранзистора 13, который при этом закрывается, При этом закрывается и транзистор 10, в результате чего оба выходных напряжения на выходе источника питания снижаются до нуля. При снижении напряжения на выходе регу- ЗО лятора до заданного уровня транзистор 18 закрывается, транзистор 13 откры- . вается и напряжения на выходе истоц 2" 8ника питания вновь восстанавливаютсядо номинального значения.Возможны и другие реализации схемного исполнения блока управления, например, на компараторах напряжения .Попожительный техйико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в том,что при сохранении всех положитель"ных кацеств, свойственных прототипу,оно позволяет, кроме того, существенно повысить надежность обеспечения питания потребителя путем одновременного появления напряжений наобоих выходах источника питания иисключения воэможности измененияполярности напряжения на одном извыходов при неодновременной .подачевходных напряжений, что особенноцасто имеет место при настройкеаппаратуры, а также в случае выходаиэ строя одного из регуляторов напряжения,Использование предлагаемого устройства особенно эффективно при питании ответственных потребителейвыполненных на своевременных операционных усилителях, не имеющих выводадля подключения общей шины источникапитания и создающих источнику питаяния общую нагрузку, включенную между разноименными шинами обоих стабилизированных выходов.Подписно За ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул Проектная,Я 665/17 Тираж 87 ч ВНИИПИ Государственногопо делам иэобрете 1 1)0, Иосквар Ж 35 омитета СССРй и открытийшская наб