Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок
Изобретение позволяет уменьшить зависимость величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора постоянного напряжения . Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и эмиттерной цепью
союз советсних
СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (дц 4 G 05 F 1/569
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение позволяет уменьшить зависимость величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора постоянного напряжения, Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и змиттерной цепью
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕИИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 376 1772/24-07 (22) 11.05.84 (46) 30.04.86. Бюл. У 16 (72) Я.А. Кронькалнс и А.А. Кронькалнс (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 733059, кл. Н 02 Н 7/10) 1974.
Авторское свидетельство СССР Р 909669, кл. G 05 F 1/58, 1978.
„„Я0„„1228093 А 1
5, резистор 6, дифференциальный усилитель 7 постоянного тока, делитель
8 выходного напряжения источник 9 опорного напряжения, силовую шину
10. При этом транзистор 1 включен последовательно в.силовую шину 10, его база соединена с коллектором транзистора 2, а эмиттер — с коллектором транзистора защиты 3, эмиттер которого через эмиттерную цепь
5 соединен с общей шиной, через резистор 6 — с входным силовым выво228093 дом, а его база соединена с базовой цепью 4, подключенной, как и.делитель 8 выходного напряжения, к выходным контактам стабилизатора.устройство позволяет уменьшить необходимый запас допускаемой мощности регулирующего транзистора, чем дости. гается увеличение допустимого рабочего диапазона входного напряжения стабилизатора, увеличение его допустимой выходной. мощности и повышение его надежности. I ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам постоянного напряжения, защищенным от перегрузок по току нагрузки и току короткого замыкания.
Цель изобретения — уменьшение зависимости величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора.
На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузок..
Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и эмиттерной цепью 5,, резистор 6, дифференциальный усили- . тель 7 постоянного тока, делитель 8 выходного напряжения, источник. 9 опорного напряжения, силовую шину 10, При этом регулирующий транзистор 1 включен последовательно в силовую шину 10, а его база соединена с коллектором согласующего транзистора 2, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, а эмиттер — с коллектором транзистора 3 защиты, эмиттер которого через эмиттерную цепь 5 соединен с общей шиной и через резистор 6 — с входом силовой шины,а
его база соединена с базовой цепью 4, подключенной к выходным контактам стабилизатора, к которым подключен делитель 8 выходного напряжения,выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, второй вход которогс
2 соединен с источником 9 опорного напряжения.
Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.
5 Входное напряжения стабилизатора
У, подаваемое на вход его силовой
Ь)I шины 10, преобразуется в стабилизированное выходное напряжение Uù,„ на выходе силовой шины 10 регулирующим транзистором 1, управляемым цепью отрицательной обратной связи, состоящей из согласующего транзистора 2 и дифференциального усилителя
7 постоянного тока, усиливающего разность напряжений между выходом делителя 8 выходного напряжения и выходом источника 9 опорного напряжения, .таким образом, что любое приращение усиливаемой разности напря20 жений„ вызванное изменением тока нагрузки, компенсируется соответствующим изменением коллекторного тока регулирующего транзистора 1.. вследствие этого выходное напряжение
2 стабилизатора U ц,х не зависит или слабо зависит от тока нагрузки в режиме стабилизации и определяется равенством выходного напряжения U< делителя 8 и опорного напряжения
30 0 „, задаваемым источником 9 опорного напряжения
140 = ПВ = К"вых где К вЂ” коэффициент деления делителя 8 выходного напряже35 ния.
Отсюда получаем
Поп а
1228093 4
Отсутствие в полученном, выражении величины Бех свидетельствует о независимости величины порога срабатывания защиты от нее, что достигнуто компенсацией воздействия входного напряжения на величину порога срабатывания через динамическое выходное сопротивление регулирующего транзистора 1 противоположным воздействием
10 через резистор 6 на нее. Таким об. разом достигнута поставленная цель.
Преимущество предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой заключается в уменьшении
15 необходимого запаса допускаемой мощности регулирующего транзистора, чем достигается увеличение допустимого рабочего диапазона входного . напряжения стабилизатора, увеличе20 ние его допустимой выходной мощности и повышение его надежности..
В режиме стабилизации транзистор
3 защиты насыщен и не влияет на работу стабилизатора. При возрастании тока нагрузки, под воздействием цепи отрицательной обратной связи возрастает также ток базы регулирующего транзистора 1 ° Когда транзистор защиты выходит из режима насыщения и образуется петля положительной обратной связи, охватывающая регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2 и транзистор 3 защиты, замыкающая через базовую цепь
4. Под воздействием положительной обратной связи, некоторое понижение выходного напряжения стабилизатора, вызванное увеличением тока нагрузки, вызывает уменьшение тока коллектора регулирующего транзистора 1, способствующее дальнейшему понижению выходного напряжения и полному
1) закрытию регулирующего транзистора
1, чем завершается процесс переключения стабилизатора в аварийный режим.
В данном стабилизаторе ток эмиттера 3 > транзистора 3 защиты определяется током 3> эмиттерной цепи 5 и разностью напряжений на выходах резистора 6 следующим соотношением:
3„- 3
Пвх
5 R где U — напряжение на эмиттере
5 транзистора 3 защиты, задаваемое эмиттерной цепью 5; R — - сопротивление резистора 6 °
С целью получения выражения для величины порога срабатывания защиты в зависимости от входного напряжения, подставляем данное соотношение в выражение
Формула изобретения
U ex -0 1 Uex -0eb>x
Jв„ор (re e g
Выбираем величину R равной
Заказ 2303/49 Тираж 836 Подписное
Производств.-полиграф. пред-е> r. Ужгород, ул. Проектная, 4
11,в4 в в и подставляем в полученное выражение, тогда
О вых ивор t <+x e b
Стабилизатор постоянного напряже.— ния с защитой от перегрузок, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор, база которого соединена с кол30 лектором согласующего транзистора. база которого соединена с выходом дифференциального усилителя постоян ного тока, а эмиттер — с коллектором транзистора защиты той же проводимости, эмиттер которого через эмитЗ5 терную цепь .соединен с общей шиной, а база соединена с базовой цепью,нодключенной к общей шине и выходному выводу силовой шины, к которым подключен делитель выходного напряжения, выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя постоянного тока, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся . тем, что, с целью уменьшения зави" симостй порога срабатывания защиты от входного напряжения, эмиттер транзистора защиты такЖе соединен с входным силовым выводом через вве 0 денный резистор.
