Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок и коротких замыканий

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок и коротких замыканий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реотублик

О П И С А Н И Е (»658544

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.03.77 (21) 2477467!24-07 с присоединением заявкиф -— (23) Приоритет—

Опмбликовано 25.04.79. Бюллетень Л Гб (51) Ч. Кл.

Ci05F158

Государственный номнтет

СССР по делам нэаоретеннй н открытнй (53) УДК 621.316.

722 1(08Я Y) Дата опубликования описания 26.0ЧЛ9 (72) Автор изобретения

В. Ф. Чернояров

Il

1 (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОИ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК И КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИИ

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники.

Известны стабилизаторы с защитой от перегрузок и коротких замыканий, имеющие, как правило, схему защиты, состоящую из транзистора защиты и датчика тока нагрузки, в качестве которого используют резистор (1).

Наиболее близким техническим решением по данному изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, к базе которого эмиттером подключен согласующий транзистор, а база согласующего транзистору подключена к выходу усилительного транзистора, резисторный датчик тока, параллельно которому цепью эмиттер— база подключен транзистор защиты, кол.лектор которого подключен к базе согласующего транзистора1И.

Недостатком известного стабилизатора является влияние на его работу датчика тока нагрузки, включенного последовательно с нагрузкой, в результате чего сннжыеTl H

КПД стабилизатора за счет падения напряжения на резисторном датчике тока.

Белью изобретения является повын1ение

КПД и надежности стабилизаторы путем ограничения тока регулирующего трын ис— тора при перегрузке.

Поставленная цель достигыется тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с загцитой от перегрузок н коротких замыканий, содержащем включенный поснедовытельно в выходнхю шин . регхннрмющий транзистор, к базе которого эмнттером подкнк чен согласующий транзистор, ы база согласующего транзистора подключены к выходу усилительного транзистора. резисторный датчик тока, параллельно которому цепьк эмиттер — база подключен транзистор защиты, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора, новым является то, что резисторный датчик тока включен между коллектором согласующего транзистора и через коллектор-эмнттер попоннительно введенного первого транзистор i подсоединен к входному выводу, между входными выводами включены дополнительно введенные последов Iòåëьно соединенные

658544

Формула изобретения

55 первый резистор и стабилитрон, точка соединения которых подсоединено к базе указанного первого транзистора, между точкой соединения резисторного датчика тока с коллектором согласующего транзистора и выходной шиной последовательно включены дополнительно введенный второй и третий резисторы, точка соединения которых подключена к базе транзистора защиты, эмиттер которого подключен к точке соединения указанного дополнительного первого транзистора и рсзисторного датчика тока, а коллектор через четвертый и пятый резисторы соответственно — к общей шине стабилизатора и к базе второго вновь введенного транзистора, коллектор которого подключен к базе согласующего транзистора, а эмиттер к общей шине.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузок и коротких замыканий, выполненная согласно данному изобретению.

Стабилизатор постоянного напряжения содержит включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор 1, к базе которого эмиттером подключен согласующий транзистор 2, база которого подключена к выходу усилительного транзистора 3, резисторный датчик тока 4, параллельно которому переходом эмиттер — база подключен транзистор защиты 5, дополнительно введенный первый транзистор 6, при этом параллельно входу стабилизатора подключены резистор 7 и стабилитрон 8, между точкой соединения резисторного датчика 4, коллектором согласующего транзистора 2 и выходной шиной последовательно включены резисторы 9 и 10, точка соединения которых подключена к базе транзистора защиты 5, коллектор которого через резистор 11 подключен к общей шине стабилизатора и через резистор 12 — к базе второго вновь введенного транзистора 13.

Стабилизатор работает следующим образом.

Пока стабилизатор не нагружен, по цепи, образованной резисторами 4, 9 и 10, протекает ток покоя.

При закрытом транзисторе 5 его коллектор находится под нулевым потенциалом, который через резистор 12 прикладывается к базе транзистора 13, в результате чего последний также находится в закрытом состоянии. В случае перегрузки стабилизатора ток через транзистор 2 значительно возрастает. На резисторе 4 появляется дополнительное напряжение, вследствие чего транзисторы 5 и 13 откроются. Открытый транзистор 13 закорачивает базу транзистора 2 на общую шину. При этом напряжение на выходе стабилизатора резко падает до нулевого значения, так как напряжение насыщения транзистора 13 меньше, чем напряжение перехода база — эмиттер составБ о

1$ ло

25 зо з

<о ного регулирующего элемента на транзисторах 2 и 7.

Цепь, образованная резисторами 4, 9,10, окажется под напряжением. Через эту цепь потечет дополнительный ток, который зафиксирует транзистор 5 в открытом состоянии.

В режиме короткого замыкачия на выходе стабилизатора схема защиты работает аналогичным образом.

Предложенное схемное решение обеспечивает надежную работу стабилизатора. При этом схема защиты характеризуется высоким быстродействием срабатывания, поскольку транзистор защиты 5 и транзистор 13 работают в ключевом режиме. Быстродействие схемы защиты обусловлено также и тем, что резисторный датчик тока нагрузки включен не последовательно с нагрузкой, как это обычно имеет место в известных устройствах, а в коллекторную цель согласующего транзистора. При таком включении датчика ток нагрузки при любом виде нагрузки, в том числе и комплексной, в перегрузочном состоянии не может возрасти быстрее, чем возрастет напряжение на переходе база-эмиттер транзистора защиты. Поэтому защита сработает быстрее, чем ток нагрузки превысит предельное значение.

В режиме короткого замыкания схема защиты ограничивает ток составного регулирующего элемент и, следовательно, выходной ток стабилизатора — до нулевого значения, в результате чего регулирующий транзистор практически не рассеивает мощность.

Этот факт повышает надежность стабилизатора, что позволяет снизить требования к регулирующему транзистору. Повышение

КПД стабилизатора обусловлено вышеуказанным включением датчика тока, поскольку устраняется падение напряжения на датчике тока нагрузки, имеющее место в известных технических решениях, особенно в стабилизаторах напряжения, рассчитанных на большие токи.

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок и коротких замыканий, содержащий включенный последовательно в выходную шину регулирующий транзистор, к базе которого эмиттером подключен согласующий транзистор, а база согласующего транзистора подключена к выходу усилительного транзистора, резисторный датчик тока, параллельно которому подключена цепь эмиттер — база транзистора защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора путем ограничения тока регулирующего транзистора при перегрузках, резисторный датчик тока включен между коллектором согласующего транзистора и через коллектор—

658544

Редактор Д. Мепурншвили

Заказ 2056/43

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П к Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 эмиттер дополнительнО введенного первого транзистора подключен к входному выводу, между входными выводами включены дополнительно введенные последовательно соединенные первый резистор и стабилитрон, точка соединения которых подсоединена к базе указанного первого транзистора, между точкой соединения резисторного датчика тока с коллектором согласующего транзистора и выходной шиной последовательно включены дополнительно введенные второй и третий резисторы, точка соединения которых подключена к базе транзистора защиты, эмиттер которого подключен к точке соединения указанного первого дополнительного транзистора и резисторного датчика тока, а коллектор через четвертый и пятый резисторы — соответственно к общей шине и к базе второго дополнительно введенного транзистора, коллектор которого подсоедиБ нен к базе согласующего транзистора, а эмиттер — к общей шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,о ¹ 508183, кл. G 05 F 1/58, 1973.

2. Журнал «Электроника», № 6, 1973, с. 62.

Составитель В. Косырев

Техред О. Луговая Корректор Е. Папп

Тираж 1014 Подписное