Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки по току

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки по току

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖ НИЯ С ЗАЩШХ)Й ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ, содеркеший транзистор зсикиты, резисптный датчик токе, включенный в одну вз сшювых шин, в выходной транentcrop , йклзочешадй в другую снлов 0ul.f joniHy, В содной rpftiuMKiTop, коллектор котск poi связан с баэой выходного транзистор а эмиттер соединен с датчиком тока в перЕ1ым выходным Еа11водом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью Повышення надежности и удельного значения выходной мошности, база входного транзистора соедикеш с базой транзистора зашиты, эмиттер R коллектор которогЗ: поиключены посредством введенных в схему резисторов между первым входным выводом и вторым выходным вывояом.соединенным с коллектором выхоожяо транзситора. 2. Стабилвзй Ьр по п. 1, о ч вю ш н и с гем, что, выходной тра зистрр по типу 1фоводимости противоположен транзистору защиты и ъкодному транзистору, В в юааь коллектора последнего включен ойЬогранкчввающяЙ резкстор.

ООЯ ЪР

3(59 05 k 1158

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 344884 /24-07 (22). 09.04.82 (46) 23.10.83. Eeaa..¹ 39 (72) В. С. Kaama (53) 621.316.722.1(088.8) (46) 1, Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока; Под peN, С. Д. Доднкв, М., Советское радио, 1980, с. 265, рнс. 10.5 в.

2. ВересоВ Г. П. и Смуряков Ю. П.

Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. М., Энергия, 1978, с. 183, рис. 7-6. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖБ »

НИЯ С ЗАШЙГОй ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО

ЧОКУ, содеркащий транзистор защиты реэистявный датчик токе, включенный в одну иэ снловык шин, и выходной транеистор, ьюпочениый в другую силовую

„„SU„„1049881 А щину, входной туаивиэтор, кылектор которого связан с базой выходного транзистора, а емиттер соединен с. датчиком тока и нермам въвкодным выводом, о т л и ч аю m и и с а тем, что, с целью поиишения надежности и удельного значения выходной мощности, база щсодного транзистора соединена с базой транзистора защиты, емиттер и коллектор которого; . подключейы посредством введенных в схему резисторов между первым входным выводом и вторым выходным вывсаом,соединенным с коллектором выхааког о транэситора.

2. Стабилиаатор по и. 1, о й.л и ч а ю m и и с я тем, что, Выходной тран- 1 эистор по типу проводимости противопо- Я ложен транзистору защиты и а<одному транзистору, а в 2getb коллектора последнего включен токоограничив&ющий резистор. С входного транзистора.

1 104rr

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в "хемах стабилизаторов постоянного напряжения (тока) .

Известны смлители мощности от перегрузки по току, используемые в стабилизаторах напряжения 5 1 3.

Однако в известных схемах транзистор зашиты при отсутствии перегрузки не работает. Его состояние и даже само на- 3Î личие или отсутствие в нормальньм условиях не проявляется, поскольку при пере-. грузке возможен двойной отказ (незамеченный ранее выход из строя транзистора защиты приведет к выходу иэ строя 45 других элементов схемы, например, выход ного транзистора).

Усилители имеют эмиттерный выход, что также является недостатком, посколв ку коллектор выходного транзистора 20 нельзя соединить с корпусом прибора (узла), например, с корпусом микросхемы, в состав которой усилитель может входить.

Электрическая изоляция от корпуса (земли) ухудшает теплоотвод и усложняет 25 конструкцию прибора. При этом у1меньтпается удельная мощность и ухудшается надежность. Кроме того, прн подключении к шине питания коллектора выходного транзистора в общем случае eoepacraror щ потери на управление последним, что ухудшает КПД усилителя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стабилиаагор напряжения с защитой or перегрузки по току, который содержит транзистор зашиты, резистивный датчик тока,; включенный в одну из силовых шин, и вьмодной транзистор, включенный в другую силовую шину, входной транзистор, коллек- 4О тор которого связан с базой выходного транзистора, а эмиттер соединен с да, чиком тока и первым вьмодным выво4Ч дом (2

По своим свойствам схема аналогична 4

; известным усилителям, выполненным на трех транзисторах. Здесь также транзис тор зашиты в нормальном рабочем режиме обесточен и его свойства (состояние) проявляются только в условиях перегрузки, Эмиттерный вьмод схемы исключает возможность непосредственного контакта коллектора выходного транзистора с корпусом прибора. При подключении коллекто ра вьмодного транзистора K шине питания имеют место сравнительно большие потери энергии на, управление выходным транзистором, снижаюшие Kfgl уст ройс тва.

Пель изобретения — повьпценме надежности н удельного значения выходной мощ.ности за счет особенностей включения

B схему стабилизатора транзистора за, шиты.

Такое включение транзистора зашиты позволяет применить его в сочетании с выходным усилительным каскадом, имеквцим коллекторный выход и осушест вить активный режим работы самого транзистора зашиты независимо or наличия перегрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе, .содержащем транзис тор зашиты, резистивный датчик тока, включенный. в одну иэ силовых шин, и выходной транзистор, включенный в другую силовую шину, входной транзистор, коллектор которого связан с базой выходного транзистора, а эмиттер соединен с датчиком тока и первым выходным выводом, база входного транзистора соедин на с базой транзистора зашиты, эмиттер и коллектор которого подключены посредством введенных в схему резисторов между первым входным выводом и вторым вы1 хоцным вывоцом,соединенным с коллектором выходного транзистора, при этом выходной транзистор по типу проводимости противоположен транзистор затциты и входному транзистору, а в цепь коллекто ра цоследнэго включен токоограничиваюший резистор.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема стабилизатора напряжения с защитой or перегрузки по току, а на фиг. 2 — зависимость тока, потребляемая стабилизатором от сопротивления нагрузки.

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки по току содержит Выходной 1 и входной 2 транзисторы, транзистор 3 зашиты резистивный датчик 4 тока, резисторы 5 и 6, в цепы эмиттера и коллектора транзистора зашиты, резистор 7 для ограничения тока в цепи коллектора

Устройство работает следукщим образом.

Ток управления,З поступает на базы транзисторов 2 и 3, где разветвляет ся. Часть тока, идущая в базу транзистора 2, усиливается этим и выходным транзисторами. Таким образом, ток нагрузки пропорционален составляквцей тока управления, поступающей в базу входного транзистора 2.

Составляюцтие тока управления по величчне обратно пропорциональны эначеПри коготком замыкании на выхоце имеем: (5) жиме работы величине выхоаиого тока р5

I Д соотвегствуег равенству падений нанря $

«жеиий на резисторах 4 и 5. "й М Rg

0, 05, (4) 3 О4ОЕМ 4 ниям щ одных сопротивлений сосгавляющкх где /3 - коэффициент усиления гранэистранзисгорных каскадов, иэ чего следует, тора защиты; что ток нагрузки зависит ог отношенйя . Р5- значение сопротивления реэисзгщс значений, Транзистор защиты с ре- гора 5. зисторами 5 и 6 представляет собой уси- 5 Из выражений (1), (2) и (3) опреде-. литель с распределенной нагрузкой. Можно ляем ток нагрузки для нормального режипокаэать, что входной импеданс такого ма усилителя при малом напряжении на коллекторе (вблизи порот а насыщения) е Р5„ существенно зависит от напряжения цита- !О . -Н - - "М Р о ния. Транзистор 3 питается с выхода усилителя мощности. При снижении вы» содного напряжения, например по причи-. не перегрузки, за пределы некоторого критического значения, уменьшаегся акой- 1g У5 =K3,Р5 у. ное сопротивление схемы защиты (тран-. зистора 3 с резисторами 5и6),,что приводит к перераспределению.величин состав где К -1 коэффициент, учитывающий соог лающих тока управления, Ток базы мод ношение составляицих тока ного транзистора уменьшаегся, что сти- щ управления. мулирует начавшийся процесс запирания Принимая K равным единице (максим . высоцкого транзистора. Уменьшение то-- мальное значение) из выражений (1),,ка нагрузки происходит до некоторого (2) и (5) определяем ток нри коротком определенного значения. При любом ре замыкании

Сравнивая вырвкения (4) и (6) можно

Фде О 0 - падения нап яжений на

Де 4, Оу напр жений ю 30 вийеть, что ток короткого эамыканяя аеао

U - для любого акима для любого p "Me номинального тока нагрузки, че и цодгмропределяется вираже- ждается высокая эффективность защиты от перегрузки м н r (2 l . Как видно из фиг. 2, при постоян» .35-— где $j - ток нагрузки;: . .ном гоке управления 3> ток короткого,,фи - значение сопротивления ре- замыкания в двадцать три раза меныие зисгора 4. тока потребления nps номинальной нагрям

Полагая, что при нормальном рекиме ке.

40 имеем ьольщий эффект дает разрабо гка craU5 = 0,53y (p+1f R я, (3} билиэаторов в микроисполнении.

ВНИИПИ Заказ 8425/48

Тираж 874 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ул. Проектная,4