Пристрій для живлення радіоелектронної апаратури

Пристрій для живлення радіоелектронної апаратури, що містить в собі перше джерело стабілізованої напруги, що включає основний LDO стабілізатор постійної напруги, колектор керуючого транзистора регулюючого елемента якого через послідовно з'єднані переходи база-емітер узгоджуючого та силового транзисторів протилежної провідності сполучений з виводом для підключення напруги живлення, емітер безпосередньо з'єднаний з колектором узгоджуючого транзистора, через напівпровідниковий елемент - з колектором 3 сполучений з виводом для підключення напруги живлення, емітер безпосередньо з'єднаний з колектором узгоджуючого транзистора, через напівпровідниковий елемент - з колектором силового транзистора та виводом для підключення основного споживача, база підключена до виходу вузла керування, та друге джерело стабілізованої напруги. Відомий пристрій характеризується підвищеним ККД та наявністю додаткового стабілізатора, що розширює його функціональну спроможність. Однак суттєвими недоліками даного пристрою, які обмежують його застосування, є невисокі вихідні та експлуатаційні характеристики, складність проектування. Невисокі вихідні характеристики пояснюються малою кількістю вихідних каналів, та пониженою якістю вихідної напруги основного LDO стабілізатора за рахунок несталого режиму роботи його елементів. Причиною невисоких експлуатаційних характеристик та складності проектування є залежність якості напруги живлення одних споживачів від режиму роботи других споживачів. Так, наприклад, коливання вихідного струму другого джерела стабілізованої напруги призводить до зміни режиму роботи елементів основного LDO стабілізатора і, як наслідок, до погіршення його вихідних параметрів. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для живлення радіоелектронної апаратури, в якому шляхом збільшення кількості додаткових вихідних каналів, виключення залежності якості напруги живлення одних споживачів від режиму роботи других споживачів з одночасним покращенням режиму роботи основного LDO стабілізатора суттєво покращенні його вихідні та експлуатаційні характеристики, спрощений процес проектування. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для живлення радіоелектронної апаратури, який містить в собі перше джерело стабілізованої напруги, що включає основний LDO стабілізатор постійної напруги, колектор керуючого транзистора регулюючого елемента якого через послідовно з'єднані переходи база-емітер узгоджуючого та силового транзисторів протилежної провідності сполучений з виводом для підключення напруги живлення, емітер безпосередньо з'єднаний з колектором узгоджуючого транзистора, через напівпровідниковий елемент - з колектором силового транзистора та виводом для підключення основного споживача, база підключена до виходу вузла керування, та друге джерело стабілізованої напруги, в перше джерело стабілізованої напруги введений струмостабілізуючий двополюсник, виконаний на транзисторі, стабісторі, першому та другому обмежувальних резисторах, а друге джерело стабілізованої напруги виконане на n стабілізаторах постійної напруги, причому база введеного транзистора через стабістор підключена до колектора узгоджуючого транзистора, а через обмежувальний резистор сполучена з загальною шиною та своїм колектором, емітер через другий обмежувальний резистор сполучений з колектором узгоджуючого транзистора і безпосередньо з'єднаний з вхідними виводами n стабілізаторів 58546 4 постійної напруги, загальні виводи яких сполучені з загальною шиною, а вихідні виводи з'єднані з виводами для підключення n додаткових споживачів. Струм струмостабілізуючого двополюсника одночасно забезпечує нормальний режим роботи основного LDO стабілізатора першого джерела, формування його номінальних значень вихідної напруги та вихідного струму, а також нормальний режим роботи n стабілізаторів другого джерела. Аналіз науково-технічної та патентної літератури не виявив аналогічних технічних рішень. На Фіг. показана електрична схема запропонованого пристрою для живлення радіоелектронної апаратури. Запропонований пристрій для живлення радіоелектронної апаратури містить в собі перше джерело стабілізованої напруги 1, виконане на LDO стабілізаторі постійної напруги, який складається з силового 2, узгоджуючого 3 та керуючого 4 транзисторів регулюючого елементу, вузла 5 керування, напівпровідникового елементу 6, стабістора 7 першого 8 і другого 9 обмежувальних резисторів, та транзистора 10, а також друге джерело стабілізованої напруги 11, виконане на першому 12, другому 13 та третьому 14 стабілізаторах постійної напруги. Крім цього пристрій має вивід 15 для підключення напруги живлення, загальну шину 16, виводи 17, 18, 19, 20 для підключення, відповідно, основного споживача, першого, другого та третього додаткових споживачів. Колектор керуючого транзистора 4 через послідовно з'єднані переходи емітер-база узгоджуючого 3 та силового 2 транзисторів сполучений з виводом 15 пристрою для підключення напруги живлення, його база з'єднана з виходом вузла керування 5, а емітер безпосередньо підключений до колектора узгоджуючого 3 транзистора, через напівпровідниковий елемент 6 сполучений з колектором силового транзистора 2 та виводом 17 пристрою для підключення основного споживача. База транзистора 10 струмостабілізуючого двополюсника через перший обмежувальний резистор 8 сполучена з загальною шиною 16 та своїм колектором, а через стабістор 7 - з колектором узгоджуючого транзистора 3 та одним із виводів другого обмежувального резистора 9. Емітер транзистора 10 з'єднаний з другим виводом другого обмежувального резистора 9, а також вхідними виводами першого 12, другого 13 та третього 14 стабілізаторів постійної напруги додаткового джерела живлення 11. Загальні виводи першого 12, другого 13 та третього 14 стабілізаторів постійної напруги з'єднанні з загальною шиною 16, а вихідні виводи сполучені з виводами 18, 19, 20 пристрою 1 для підключення першого, другого та третього додаткових споживачів. Запропонований пристрій для живлення радіоелектронної апаратури працює наступним чином. Напруга живлення UВХ, що надходить на вивід 15, є вхідною для формування на виводах 17, 18, 19, 20 відповідно, основної UВUХ. ОСН , пер 5 шої UВUХ 1 , другої додаткових вихідних вна вихідна напруга UВUХ 2 та третьої UВUХ 3 стабілізованих напруг. ОсноUВUХ. ОСН формується за допомогою LDO стабілізатора першого джерела стабілізованої напруги 1, а перша UВUХ 1 , друга UВUХ 2 та третя UВUХ 3 додаткові вихідні напруги - за допомогою, відповідно, першого 12, другого 13 та третього 14 стабілізаторів другого джерела стабілізованої напруги 11. При цьому струм стабілізуючого двополюсника I9 , величина якого і визначається виразом: U  Uеб10 I9  7 , де: R9 U7, Uеб 10 - напруги стабілізатора 7, та переходу емітер-база транзистора 10, R 9 - опір другого обмежувального резистора, одночасно забезпечує номінальне значення вихідного струму IВUХ . ОСН та нормальну роботу LDO стабілізатора першого джерела стабілізованої напруги 1 згідно з виразом: IBUX . ОСН I9   I6 , де: 2 2 - коефіцієнт підсилення силового транзистора, I6 - величина струму напівпровідникового елементу 6, та необхідні номінальні величини струмів першого 12 I12 , другого 13 I13 та третього 14 I14 стабілізаторів згідно з виразом: I9  I10  I12  I13  I14 , де: I10 - колекторний струм транзистора 10. Узагальнена формула: 58546 6 U7  UЕБ10 IBUX . НОМ   I6  I10  I12  I13  I14 R8 2 показує, що при визначній за допомогою другого обмежувального резистора R 9 величині струму струмостабілізуючого двополюсника, кількість вихідних каналів (вихідних стабілізаторів) другого джерела стабілізованої напруги 11 і, відповідно, пристрою може бути значно збільшено, відсутня залежність режиму роботи одних стабілізаторів від режиму роботи других стабілізаторів і одночасно покращується режим роботи LDO стабілізатора. Наприклад, при зменшені струму першого 12 і другого 13 стабілізаторів на 100% колекторний струм транзистора 10 збільшується на аналогічну величину, а режим роботи третього 14 стабілізатора залишається незмінним. При цьому режим роботи LDO стабілізатора покращується, оскільки базовий струм узгоджуючого транзистора 3 та струм напівпровідникового елементу 6 не змінюється за рахунок стабільності струму струмостабілізуючого двополюсника. Вище приведене показує, що одержаний пристрій для живлення радіоелектронної апаратури, який володіє покращеними вихідними та експлуатаційними характеристиками і спрощеним процесом проектування. Експериментальні дослідження підтвердили роботоздатність та позитивні характеристики запропонованого пристрою для живлення радіоелектронної апаратури. В пристрої електроживлення при вхідній напрузі 14,5В одержано три вихідних канали (12В 2А, 6В 0.1А, 5В 0,1А) з відсутнім взаємним впливом режиму роботи каналів 6В 0,1А, 5В 0,1А та покрашеним режимом роботи каналу 12В 2А і його вихідними характеристиками: пульсація вихідної напруги зменшена в 3 рази, мінімальне падіння напруги зменшено в 1,5 рази. 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 58546 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601