Стабилизатор постоянного напряжения с защитой

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Ю.Н.Цыбин, В.П.Яковлев, Н.А.Тумбапьце

Че срдмцн „ (71) Заявитель

ЬЫ ЛР Xi = 4 (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ЗАЩИТОЙ

Стабилизатор относится к электротехнике и служит для защиты электрических цепей от перегрузок по току и перенапряжений, в частности может быть использован для защиты стабилизаторов напряжения.

По основному авт. св. В 716034, описан стабилизатор постоянного на пряжения с защитой, содержащий по следовательно включенньпс в силовую . шину регулирующий транзистор,g:áàçà которого подключена к коллектору транзистора усилителя постоянного тока и к коллектору защитного транзистора, эмиттер которого подключен к выходному выводу, а база - к одному из выводов ограничительного резистора, эмиттер транзистора усилителя постоянного тока подключен к аноду стабилизатора, катод которого подключен к общей шине, кроме того, стабилизатор содержит резистор, конденсатор, диод и двухпозиционнын выключатепь, причем ррин вывод резистора подключен к аноду стабилитрона, а другой вывод — к . другому выводу ограничительного ре.зистора, общая точка указанных ре% зисторов соединена с одной обкладкой конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей шине, и с анодом диода, катод которого

1O . подключен к коллектору регулирующего транзистора, с которым сое динен общий вывод двухпозиционного выключателя, один вывод которого соединен с минусовыми полюсом, а

IS другой — с общей анной fl) . Недостаток известного стабилизатора состоит в том, что s момент подачи питания на наго защита отключена некоторое время и в случае к.з. на выходе стабилизатора в этот момент ток через регулирующий транзистор может достигнуть недопустимо большой величииы.

3 90966

Цель изобретения — повышение надежности путем ограничения пусконого тока стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем что в стабилизатор постоянного

Ф напряжения .с защитой введены фотодиод, полупроводниковый датчик тока, дополнительные резисторы и диОд, причем последовательно соединенные фотодиод и дополнительный резистор включены между эмиттером регулирующего транзистора и базой защитного транзистора, дополнительный диод включен между конденсатором и общей шиной, а к точке сЬединения дополнительного диода .и конденсатора подключен вход полупроводникового датчика тока, выход которого подключен к коллектору регулирующего транзистора.

Кроме того, полупроводниковый датчик тока выполнен на транзисторе, резисторе и светодиоде, причем ба за-эмиттерный переход транзистора включен параллельно-встречно дополнительному диоду, .а светодиод включен последовательно с резистором между коллектором транзистора и коллектором регулирующего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой.

Стабилизатор,содержит защитный транзистор 1, коллектор которого соединен с базой регулирующего тран35 зистора 2, эмиттер его — с выходным выводом стабилизатора напряжения, а база — с ограничительным резистором 3, между вторым выводом которого и катодом стабилитрона 4 включен резистор 5. Общая точка ограничительного резистора 3 и резистора

5 соединена с конденсатором 6 и ано,дом диода 7, другой вывод которого соединен с коллектором регулирую45 щего транзистора 2. Общий вывод двухпозиционного выключателя 8 соединен с коллектором регулирукицего транзистора 2, другие выводы его - с входными выводами стабилизатора. Коллектор.

50 транзистора 9 усилителя постоянного тока соединен с коллектором защитного транзистора 1, эмиттер его — с катодом стабилитрона 4. Токовый резистор 10 включен между эмиттерами защитного транзистора 1 и регулирующего

55 транзистора 2. Последовательно соеди.ненные фотодиод 11 и дополнительный резистор 12 включены между базой за8 4 щитного транзистора 1 и эмиттером регулирующего транзистора 2. Дополнительный диод 13 подключен параллельно база-эмиттерному переходу транзистора 14,,эмиттер которого соединен с общей шиной, а база — с точкой соединения конденсатора 6 и дополнительного диода 13, коллектор транзистора 14 соединен через последовательно соединенные светодиод 15 и резистор 16 с коллектором регулирующего транзистора 2.

Стабилизатор работает следующим образом.

До момента включения схема на,ходится в обесточенном состоянии. После перевода двухпозиционного выключателя 8 в положение "Вкл" скачкообразно устанавливается опорное напряжение на стабилитроне 4 и экспоненциально нарастает напряжение на конденсаторе 6. При этом постоянная времени заряда конденсатора 6 должна быть больше, чем постоянная времени фильтра стабилизатора напряжения. Благодаря этому обеспечивается отрицательный потенциал базы защитного транзистора 1 в момент включения стабилизатора напряжения и его закрытое состояние. В .момент заряда конденсатора 6 ток заряда поступает в базу транзистора 14, что ведет к его открыванию и включению светодиода 15, который совместно с фотодиодом 11 образуют оптрон.

Таким образом, на время переходных процессов база защитного транзистора 1 сдединяется с эмиттером регулирующего транзистора 2. Паде- ние напряжения на токовом резисторе

10 при этом прикладывается к участку база-эмиттер защитного транзистора 1. Вследствие чего образуется обратная отрицательная связь в цепи защитный транзистор 1 — регулирующий транзистор 2, которая ограничивает ток коллектора регулирующего транзистора 2 на время переходных процессов. По окончании переходных процессов схема находится в рабочем состоянии

При нормальном режиме работы

U8 70, поэтому база защитного тран8bl ОП зйстора 1 находится под отрицательным потенциалом по отношению к эмиттеру, вследствие чего. защитный транзистор 1 закрыт и не влияет на работу стабилизатора напряжения, Фотодиод ll также закрыт, вследствие че2S

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 895/71 Тираж 908 Подписное

Филиал ЛПГ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 г

5 90966

ro стабилизатор напряжения допускает значительные динамические нагрузки.

При понижении 0Вь,, р00п база защитного транзистора 1 оказывается под положительным потенциалом по отношению к эмиттеру, вследствие чего он открывается и шунтирует переход регулирующего транзистора 2, значительно уменьшая его ток. Для возврата !О

-схемы в походное состояние необходи" мо установить двухпозиционный выпрямитель 8 в положение "Откл". При этом обесточивается схема, а конденсатор 6 быстро разряжается через дио- 15 ды 7 и 13. После установки двухпозиционного выключателя 8 в положение

"Вкл" процесс повторяется.

Положительным эффектом предлагаемого стабилизатора является повы- 20 шение надежности защиты в момент подачи питания на стабилизатор путем ограничения на время переходных процессов его выходного тока.

1. Стабилизатор постоянного напряжения с защитой по авт. св. Р 716034 Зо отличающийся тем, что, с

8 6 целью повышения надежности, в него введены фотодиод, полупроводниковый датчик тока, дополнительные резисторы и диод, причем последовательно соединенные фотодиод и дополнительный резистор включены между эмиттером регулирующего транзистора.и базой защитного транзистора, допол-! нительный диод включен между конденсатором и общей шиной, а к точке соединения дополнительного диода и конденсатора подключен вход полупроводникового датчика тока, выход. которого подключен к коллектору регулирующего транзистора.

2. Стабилизатор по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, по" лупроводниковый датчик тока выполнен . на транзисторе, резисторе и светодиоде, причем база-эмиттерный переход транзистора включен параллельновстречно дополнительному диоду, а светодиод включен последовательно

: с резистором межцу коллектором тран; зистора и коллектором регулирующего

1 транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N - 716034, кл. G 05 F 1/58, 1978.