Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок

Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(» 647672

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено16.02.76 (21) 2325168/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано15.02.79., Бюллетень № 6 (51) M. Кл.

C 05 F 1/58

Государствеиив1й комитет ссср во делам взаоретеиий и открытом (53) УДК621 316. .722.1 (088.8) Дата опубликования описания19.02.79 (72) Автор изобретения

С, И. Реморов (7f) Заявитель (54) НИЗКОВОЛЬТНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к промышленной радиоэлектронике и может быть использовано для электропитания низковольтнйх узлов питания автоматики, средств связи и вычислительной техники.

Известен низковольтный стабилизатор постоянного напряжения, в котором начальные потери в силовой цепи стабилизатора сведены до минимума за счет питания согласующих транзисторов регулирующего органа от вспомогательного источника (1). Однако с увеличением выходной мощности стабилизатора габариты вспомогательного источника существенно возрастают. Кроме того, в таком стабилизаторе необходима защита силового регулирующего транзистора от перегрузок по току и коротких замыка15 нии, которая обычно осуществляется посредством специальной схемы защиты, сигнал перегрузки на которую подается с резистивного датчика тока, включенного последовательно с нагрузкой.

Наиболее близким техническим решением к-предложенному изобретению является низковольтный стабилйзатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащий последовательный регулирующий орган на составном транзисторе, база входного транзистора которого через согласующий транзистор, коллектором соединенный с одним из выводов для подключения к вспомогательному источнику питания, соединена с выходом управляющего усилителя постоянного тока, вход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, резистивный датчик тока перегрузки и каскад защиты, выходом соединенный с базой согласующего транзистора, другой вывод для подключения вспомогательного источника объединен с первым выводом для подключения основного источника питания, включенным в цепь питания коллектора выходного транзистора регулирующего органа, причем второй вывод для подключения основного источника питания соединен с одним из выводов для подключения нагрузки и каскада защиты (2) .

Однако коэффициент полезного действия такого стабилизатора значительно снижен вследствие добавочных потерь на составном регулирующем транзисторе и вспомогательном источнике электропитания, причем га647672 источника еще

Формула изобретения

3 ба риты вспомогательного достаточно велики.

Цель изобретения — повышение КПД стабилизатора и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в низковольтном стабилизаторе постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащем последовательный регулирующий орган на составном транзисторе, база входного транзистора которого через согласующий транзистор, коллектором соединенный с одним из выводов для подключения к вспомогательному источнику питания соединена с выходом управляющего усилителя постоянного тока, вход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, резистивный датчик тока перегрузки и каскад защиты, выходом соединенный с базой согласующего транзистора, другой вывод для подключения вспомогательного источника объединен с первым выводом для подключения основного источника питания, включенным в цепь питания коллектора выходйого транзистора регулирующего органа, причем второй вывод для подключения основного источника питания соединен с одним из вы водов для подключения нагрузки и каскада защиты, новым является то, что в качестве регулирующего органа использован тройной составной транзистор, к коллектору выходного транзистора которого подсоединены один из входных выводов каскада защиты и один конец резистивного датчика тока перегрузки, другой конец которого подсоединен к точке, объединяющей упомянутые выводы для подключения к основному и вспомогательному источникам питания, другой входной вывод каскада защиты и эмиттер промежуточного транзистора регулирующего органа, причем проводимость промежуточного транзистора противоположна проводимости выходного транзистора регулирующего органа.

На фиг. 1 представлена приципиальная электрическая схема низковольтного стабилизатора постоянного напряжения с каскадом защиты от перегрузки; на фиг. 2 — один из вариантов выполнения узла защиты в схеме стабилизатора.

Стабилизатор содержит (фиг. 1) последовательный регулирующий орган на сбставном транзисторе, состоящем из выходного транзистора 1 n — р — n-типа,промежуточного транзистора 2 противоположной проводимости p — n — р-типа и входного транзистора 3 n — р — п-типа, соединенного с согласующим транзистором 4, питающимся от вспомогательного источника питания 5, резистивный датчик 6 тока нагрузки, концы которого подключены ко входу каскада защиты 7, управляющий усилитель 8 постоянного тока, выходом соединенный с согласующим транзистором, и основной источник питания 9, включенный в цепь коллектора выходного транзистора 1; 10 — нагрузка стабилизатора.

Как вариант выполнения схемы стабилизатора (фиг. 2), он может содержать делитель напряжения на резисторах 11, 12, шунтирующий коллекторно-эмиттерный переход выходного транзистора 1, и защитные транзисторы !3, 14.

Стабилизатор работает следующим образом.

При токах нагрузки, меньших допусти10 мого значения, защитные транзисторы 13, 14 закрыты и не оказывают влияния на работу стабилизатора. Когда ток нагрузки превышает допустимое значение, защитные тран, зисторы 13 и 14 приоткрываются и часть базового тока согласующего транзистора 4 ответвляется на минусовую шину питания.

Регулирующий орган подзапирается и увеличивается падение напряжения на резисторе 1, в результате защитные транзисторы 13 и 14 открываются еще больше; это приводит

20 к дополнительному запиранию регулирующего органа и увеличению падения напряжения на резисторе 11, т. е. образуется отрицательная обратная связь по напряжению, что обеспечивает незначительный остаточ25 ный ток короткого замыкания. При снятии перегрузки схема автоматически возвращается в исходное состояние.

Потери в силовой цепи стабилизатора постоянного напряжения с использованием в качестве силовой части регулирующего элемента тройного составного тра нзистора с дополнительной симметрией с включением резистивного датчика тока нагрузки в разрыв коллектора выходного транзистора 1 и эмиттера противоположной проводимости соответствуют потерям в силовой цепи стаби3s лизатора с одним транзистором, включенным последовательно с резистивным датчиком тока нагрузки, а мощность, потребляемая стабилизатором от вспомогательного источника, а следовательно, и его масса и объем существенно уменьшаются. Таким образом, использование предлагаемого стабилизатора для питания мощных низковольтных потребителей позволяет получить значительные выигрыши в КПД схемы и габаритах вспомогательного источника питания.

Низковольтный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащий последовательный регулирующий орган на составном транзисторе, база входного транзистора которого через согласующий транзистор, коллектором соединенный с одним из выводов для подключения к вспомогательному источнику питания, соединена с выходом управляющего усилителя постоянного тока, вход которого соединен с

647672

10 фиг. г фиг,2

Составитель В. Круглова

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Тирании 1014 Подписное

Редактор А. Садомов

Заказ 309/41

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5.

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выводами для подключения нагрузки, р6зистивный датчик тока нагрузки и каскад защиты, выходом соединенный с базой согласующего транзистора, другой вывод для подключения вспомогательного источника питания объединен с первым выводом для подключения основного источника питания, включенным в цепь питания коллектора выходного транзистора регулирующего органа, причем второй вывод для подключения основного источника питания соединен с одним из выводов для подключения нагрузки и каскада защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и уменьшения габаритов стабилизатора, в качестве регулирующего органа использован тройной составной транзистор, к коллектору выходного транзистора которого подсоединены один из входных выводов каскада защиты и один конец резистивного датчика тока нагрузки, другой конец которого подсоединен к точке, объединяющей упомянутые выводы для подключения к основному и вспомогательному источникам питания, другой входной вывод каскада защиты и эмиттер промежуточного транзистора регулирующего органа, причем проводимость промежуточного транзистора противополож на проводимости выходного транзистора регулирующего органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 № 393842, кл. G 05 F 1/58, 1968.

2. «Электроника», 1974, № 2, с. 60 — 61.