СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
DC VOLTAGE STABILISER

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоаппаратуры.
Известен стабилизатор напряжения постоянного напряжения по а.с. 1684782, G05F 1/56, опубл. 15.10.91, Бюл. №38, обеспечивающий запуск стабилизатора.
Недостатком стабилизатора является невозможность восстанавливать свою работу при кратковременном пропадании входного напряжения и повторном его возникновении, т.к. разряд пускового конденсатора происходит через высокоомные резисторы.
Известен также стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1001053, G05F 1/58, опубл. 28.02.83, Бюл. №8, обеспечивающий запуск стабилизатора, а разряд пускового конденсатора осуществляется с помощью дополнительных элементов и наличия дополнительного источника питания, что ограничивает область применения стабилизатора.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения по а.с. 1343403, G05F 1/569, опубл. 07.10.87, Бюл. №37, принятый за прототип.
Схема устройства-прототипа представлена на фиг.1, где обозначено:
1 - общий вывод;
2 - выходной вывод;
3 - дополнительный вывод;
4 - регулирующий транзистор;
5 - входной основной вывод;
6, 7 - резисторы делителя выходного напряжения;
8, 12, 13 - первый, второй и третий резисторы;
9 - стабилитрон;
10 - транзистор;
11 - диод;
14 - конденсатор;
15 - транзистор защиты.
Стабилизатор-прототип содержит общий 1 и выходной 2 выводы, входной основной 5 и дополнительный 3 выводы для подключения двух соответствующих источников питания, а также регулирующий транзистор 4, подключенный эмиттером к входному выводу 5, линейный делитель на резисторах 6 и 7 и нелинейный делитель на резисторе 8 и стабилитроне 9, включенные параллельно между общим выводом 1 и коллектором регулирующего транзистора 4, который базой соединен с коллектором транзистора 10, база которого соединена с выходом линейного делителя, а эмиттером - с выходом нелинейного делителя и выводом диода 11 токоограничивающей цепи, имеющей также второй резистор 12, через который диод 11 подключен к дополнительному выводу 3.
Кроме того, стабилизатор-прототип снабжен последовательной RC-цепью на резисторе 13 и конденсаторе 14, вывод которого соединен с входным выводом 5. RC-цепь включена параллельно регулирующему транзистору 4. Транзистор защиты 15 эмиттером, базой и коллектором соединен соответственно с входным выводом 5, с точкой соединения резистора 13 и конденсатора 14 RC-цепи и точкой соединения диода 11 и третьего резистора 12 токоограничивающей цепи.
Устройство-прототип работает следующим образом.
При подаче питания через цепь третий резистор 12 и диод 11 стабилизатор запускается. На время запуска конденсатор 14 обеспечивает гарантированную задержку включения транзистора 15. После запуска стабилизатора и зарядки конденсатора 14 транзистор 15 открывается и через него запирающий потенциал с входного вывода 5 подается на анод диода 11, запирая его, чем обеспечивает надежную развязку выхода стабилизатора от неуправляемого тока запуска в режимах стабилизации и самозащиты от перегрузок по току.
Недостатком устройства-прототипа является обязательное наличие дополнительного источника питания, используемого только для включения, что существенно ограничивает область применения стабилизатора.
Задача предлагаемого устройства - расширение функциональных возможностей.
Для решения поставленной задачи в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным выводом, а коллектор - с выходным выводом, транзистор усилителя постоянного тока (УПТ) с противоположным типом проводимости, соединенный коллектором с базой регулирующего транзистора, базой - с выходом делителя выходного напряжения, включенного параллельно выходным выводам, эмиттером через стабилитрон - с выходным выводом и через первый резистор - с общим выводом, пусковую RC-цепь из последовательно соединенных конденсатора и третьего резистора, а также транзистор защиты, эмиттер которого соединен с входным выводом, второй резистор и диод, согласно изобретению коллектор транзистора защиты подключен к базе транзистора УПТ, а база через последовательную RC-цепь соединена с общим выводом, причем точка соединения резистора и конденсатора RC-цепи через диод соединена с входным выводом, а эмиттерно-базовый переход транзистора защиты шунтирован вторым резистором.
Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.2, где обозначено:
1 - общий вывод;
2 - выходной вывод;
4 - регулирующий транзистор;
5 - входной вывод;
6, 7 - резисторы делителя выходного напряжения;
8, 12, 13 - первый, второй и третий резисторы;
9 - стабилитрон;
10 - транзистор усилителя постоянного тока (УПТ);
11 - диод;
14 - конденсатор;
15 - транзистор защиты.
Предлагаемый стабилизатор постоянного напряжения содержит регулирующий транзистор 4, эмиттером подключенный к входному выводу 5, а коллектором - к выходному выводу 2, УПТ на транзисторе 10, имеющий противоположный тип проводимости, коллектор которого соединен с базой регулирующего транзистора 4. При этом база транзистора 10 соединена с выходом делителя выходного напряжения на резисторах 6 и 7, а эмиттер через стабилитрон 9 - с выходным выводом 2 и через первый резистор 8 - с общим выводом 1. Эмиттер транзистора защиты 15 соединен с эмиттером регулирующего транзистора 4, коллектор - с базой транзистора 10 УПТ, а база транзистора защиты 15 через пусковую RC-цепь, состоящую из последовательно соединенных третьего резистора 13 и конденсатора 14, подключена к общему выводу 1, причем точка соединения третьего резистора 13 и конденсатора 14 через диод 11 подсоединена к входному выводу 5, а эмиттерно-базовый переход шунтирован вторым резистором 12. Кроме того, делитель выходного напряжения из последовательно соединенных резисторов 6 и 7 подключен параллельно выходным выводам 2 и 1.
Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.
При подаче напряжения на вход стабилизатора ток, проходящий через конденсатор 14 и резистор 13, создает условия для открывания транзистора 15. Входное напряжение через эмиттерно-коллекторный переход транзистора 15 подается на базу транзистора 10 УПТ. Это вызывает открывание транзистора 10, ток коллектора которого открывает регулирующий транзистор 4, и появление на выходе стабилизатора напряжения. При достижении выходным напряжением значения, определяемого делителем напряжения на резисторах 6 и 7, транзисторы 4 и 10 входят в режим стабилизации выходного напряжения, и его рост прекращается. При кратковременном пропадании входного напряжения конденсатор 14 с помощью диода 11 подключается к входным выводам стабилизатора и поддерживает входное напряжение, а при более длительных провалах напряжения разряжается за счет работы самого стабилизатора. Это обеспечивает быстрый разряд конденсатора 14 и готовность стабилизатора к повторному запуску.
Таким образом, предлагаемый стабилизатор имеет упрощенный процесс включения и превращения его в одноступенчатый и полностью автоматический и не требует дополнительного источника питания, что позволяет использовать его для питания устройств, которые эксплуатируются на периферийных объектах без обслуживающего персонала, т.е. расширяется область применения устройства.