Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii>964607

Союз Советсини

Социалистических

Респубпин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (5! )М. Кд.

G 05 F 1/58 (22) Заявлено 24.1 1.80 (21) 3006570/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

3Ьеударстеенный комитет

СССР но делан изобретений и открытии

Опубликовано 07. 10 . 82 . Бюллетень № 37 (53) УДК621.316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 07 . 10 .82 вскссазмя йАННтнэ тккьни м

%ВИЛ вФ ТЫл (72) Автор изобретения

А. В. Воробьев (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ

ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к входному выво (у, а коллектором - к выходному, усилитель обратной связи, делитель. выходного напряжения, источник опорного напряжения, запитанный с выхода стабилизатора, и узел защиты стабилизатора (1). о

Недостатком его является значительная сложность узла защиты от перегрузок.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стабилизатор напряжения с .защитой от пере- . грузок, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер которого соединен с входным, а коллектор связан с выход20 ным выводами, усилитель обратной связи, выходом соединенный с базой регулирующего транзистора, источник опорного напряжения на стабилитроне и or-.

2 раничительном резисторе и делитель выходного напряжения ¹, двух резисторах, средние выводы которых подключены к входам усилителя обратной связи, крайние выводы стабилитрона и одного из резисторов делителя соединены с, общей шиной, а крайние выводы ограничительного резистора и другого из резисторов Делителя связаны с выходным выводом стабилизатора, датчик тока, включенный в одну из силовых шин C2 ).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность защиты, заключающаяся в большом влиянии защиты на стабильность выходного напряжения, и в значительной нестабильности порога срабатывания зашиты.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты стабилизатора путем увеличения стабильности порога срабатывания защиты и уменьшения влияния защиты на стабильность выходного напряжения..

964607

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок введены транзистор защиты и резистор, причем упомянутые крайние выводы ограничительного резистора и другого из резисторов делителя через коллекторно-эмиттерный и базо-эмиттерный переходы транзистора защиты соответственно подключены к выходному выводу, а датчик тока 1о включен между выходным выводом и коллектором регулирующего транзистора, который через введенный резистор подключен к базе транзистора защиты.

На чертеже представлена принципи- 15 альная электрическая схема устройства.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1 подключенный эмиттером к входному выводу, базой к выходу усилителя 2 обратной связи„ входы которого соединены с выходами источника опорного напряжения на стабилитро- не 3 и ограничительном резисторе 4 и делителя выходного напряжения на д двух резисторах 5 и 6, причем крайние выводы стабилитрона 3 и резистора 6 подключены к общей шине, крайний вывод резистора 4 через коллекторноэмиттерный, а крайний вывод резистора Зо

5 через базо- миттерный перехс(д тран-. зистора 7 защиты подключены к выходному выводу. Датчик 8 тока включен в выходную шину между коллектором транзистора 1 и выходным выводом, а вве35 денный резистор 9 включен между коллектором транзистора 1 и базой трайзистора 7.

Стабилизатор работает следующим образом. ао

B режиме нормальной работы транзистор 7 открыт и насыщен за счет протекания через его входную цепь части тока делителя 5, 6 выходного напряжения. Другая часть этого тока проте45 кает через резистор 9. Насыщенное состояние транзистора 7 при нормальном режиме работы стабилизатора обеспечивается выбором величин сопротивления резистора 9 и датчика 8 тока. При возникновении перегрузки на выходе стабилизатора (при уменьшении сопро" тивления нагрузки 10) увеличивается ток нагрузки, падение напряжения на датчике 8 тока и ток, протекающий через резистор 9 (поскольку величина

55 напряжения на этом резисторе равна сумме падений напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 7 и датчике 8 тока), а ток базы транзистора 7 уменьшается настолько, насколько увеличивается ток резистора

9 (поскольку 0 „,„, а следовательно, и ток делителя выходного напряжения еще остаются практически неизменными).

При достижении током нагрузки (при его увеличении в процессе перегрузки) пороговой величины 1 и транзистор 7 переходит из насыщенного состояния в активный режим и начинает запираться, что приводит к уменьшению его коллекторного тока (тока через опорный стабилитрон 4) и далее - к прекращению роста входного и выходного токов усилителя 2 обратной связи и тока нагрузки стабилизатора (при этом ток нагрузки ограничивается

"практически на уровне 1п). При дальнейшем уменьшении сопротивления на" грузки 10 выходное напряжение начинает уменьшаться, вызывая уменьшение тока делителя 5, 6, еще более глубокое запирание транзистора 7, уменьше ние токов усилителя обратной связи и тока нагрузки стабилизатора. Уменьшение тока нагрузки вызывает пропор" циональное уменьшение выходного напряжения, тока делителя 5, 6, дальнейшее запирание транзистора 7. ЭтоФ процесс развивается регенеративно и приводит к необратимому запиранию стабилизатора.. Для восстановления нормального режима работы стабилизатора после устранения (или самопроизвольного исчезновения) перегрузки может быть использован любой из известных способов полуимпульсного запуска стабилизаторов.

Поскольку при нормальном режиме . работы стабилизатора (когда ток нагрузки меньше 1п) транзистор 7 находится в режиме насыщения, изменения тока нагрузки практически не влияют на величины межэлектродных напряжений этого транзистора, а следовательно, и на величины опорного напряжения стабилитрона 4 и выходного напряжения. Это позволяет обеспечить высокую чувствительность защиты от перегрузок и стабильность выходного напряжения, т. et существенно ослабить дестабилизирующее влияние защить< от перегрузок на стабильность

U . Изменение режима работы стабивь<к лизатора (изменение питающего напряжения Оя„т, тока нагрузки,а также разброс коэффициентов усиления по току транзисторов) не оказывает

5 964607 б влияния на тепловой и электрический пирующего транзистора, источник опоррежимы транзистора 7 (поскольку по- ного напряжения на стабилитроне и огследний нормально находится в режи- раничительном резисторе, и делитель ме насыщения и включен в цепь пита- выходного напряжения на двух резисния опорного стабилитрона, ток ко- у торах, средние выводы которых подклюторой не зависит от указанных факто- чены к входам усилителя обратной свяров), что повышает стабильность по- . зи, крайние выводы стабилитрона и од- рога срабатывания защиты от перегру- ного из резисторов делителя соединены зок (в известном устройстве сигнал с общей шиной, а крайние выводы ограперегрузки подается во входную цепь . 10 ничительного резистора и другого из транзистора оконечного каскада уси- резисторов делителя связаны с выходлителя обратной связи, тепловой и ным выводом стабилизатора, датчик электрический режим которого зависят тока, включенный-в одну из силовых от режима стабилизатора). шин, отличающийся тем, Изъятие датчика тока из общей ши- % что, с целью повышения эффективности ны и включение et-o в одну с.:ловую . защиты, в него введены транзистор за- . шину с регулирующим транзистором щиты и резистор, причем упомянутые также способствует повышению эффек- крайние выводы.ограничйтельного ретивности защиты предлагаемого стаби- зистора и другого из резисторов делизатора,.по сравнению с известным щ лителя через коллекторно-эмиттерный устройством путем снятия ограничения .и базо-эмиттерный переходы транзистона характер построения системы элект" ра защиты соответственно подключены ропитания. к выходному выводу, а датчик тока включен между выходным .выводом и

2з коллектором регулирующего транзистора, формула изобретения который через введенный резистор подключен к базе. транзистора защиты.

Стабилизатор напряжения с защитой Источники информации, от. перегрузок, содержащий регулирующий принятые во внимание- при экспертизе транзистор, эмиттер которого соединен у9 1. Патент США М 2994029, с входным, а коллектор связан с выход- кл. 323-9, 1961. ным выводами, усилитель обратной свя- . 2. Авторское свидетельство СССР зи, выходом .соединенный с базой регу- tt 517886, кл. G 05 F 1/58, 1976.

964607. ф

Заказ 7628/27

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Есин

Редактор Г. Ус Техред Л. Пекарь Корректор Ю,Макаренко