Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение эффективности защиты от перегрузки по току и короткого замыка.ния путем обеспечения полного однократного запирания регулирующего элемента и автоматического однократ- . W ного восстановления выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке Цель достигается тем, что при перегрузке напряжение на датчике 3 тока возрастает , открывается транзистор 5 защиты и переводит стабилизатор в режим ограничения тока нагрузки. При уменьшении сопротивления нагрузки конденсатор 13 начинает разряжаться через резисторы 12, и транзистор 5 на нагрузку . Регулирующий элемент 2 закрывается , что приводит к дальнейшему уменьшению выходного напряжения практически до 0. При восстановлении сопротивления нагрузки остаточное напряжение на ней увеличивается,транзистор 5 запирается. -Это приврдит к включению стабилизатора. При коротком замыкании на выходе работа схемы защиты происходит аналогично. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л 1C 4 ю 1C

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (щ 4 G 05 F 1/573

ЫХ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3847493/24-07 ,(22) 05.11.84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (72) В.Б. Прокудин (53) 621;316.722.1(088,8) (56} Авторское свидетельство СССР № 1005002, кл. С 05 F 1/58, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1030782, кл. G 05 F 1/58, 1981.

Авторское свидетельство СССР №.1023307, кл. G 05 F 1/58, 1981. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ о (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания постоянного тока. Целью изобретения является повышение эффективности защиты от перегрузки по току и короткого замыкания путем обеспечения полного однократного запирания регулирующего элемента и автоматического однократ„„SU„„1241212 А1 ного восстановления выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке Цель достигается тем, что при перегрузке напряжение на датчике 3 тока возрастает, открывается транзистор 5 защиты и переводит стабилизатор в режим ограничения тока нагрузки. При уменьшении сопротивления нагрузки конденсатор 13 начинает разряжаться через резисторы 12, и транзистор 5 на нагрузку. Регулирующий элемент 2 закрывается, что приводит к дальнейшему уменьшению выходного напряжения прак" тически до О. При восстановлении сопротивления нагрузки остаточное напряжение на ней увеличивается,транзистор 5 запирается..Это приводит к включению стабилизатора. При коротком замыкании на выходе работа схемы защиты происходит аналогично. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1241212

Изобретение,.относится к электротехнике и может найти применение в стабилизированных источниках электропитания.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты от перегрузки по току и короткого замыкания путем обеспечения полного однократного запирания регулирующего элемента и автоматического однбкратного восстановления выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой.

Стабилизатор содержит токостабилизирующий двухполюсник 1, включенный между входом и управляющей цепью регулирующего элемента 2, выполненного на составном транзисторе и включенного последовательно с датчиком 3 тока в одну из силовых шин, блок 4 обратной связи, транзистор 5 защиты, эмиттером подключенный к выходному выводу стабилизатора, коллектором— к управляющей цепи регулирующего элемента 2, а базой — через согласующие резисторы 6 и 7 к средней точке делителя 8 напряжения, состоящего из резисторов 9 и 10, R(: — öåïü 11 защиты, содержащую резистор 12 и конденсатор

13 и включенную между общей шиной и точкой соединения согласующих резисторов 6 и 7, источник 14 опорного напряжения, включенный между входным выводом и общей шиной, а выходом через развязывающий диод 15 подключенHbIH K Ke coppHHeHHH согласующих резисторов 6 и 7, а также токозадающий резистор 16 включенный между входным и выходным выводами стабилизатора.

Стабилизатор работает следующим образом.

В аварийном режиме при перегрузке напряжение на датчике 3 тока достигает пороговой величины, транзистор

5 защиты открывается и переводит стабилизатор в режим. ограничения тока нагрузки.

В дальнейшем при уменьшении.сопротивления нагрузки стабилизатор выходит из режима стабилизации и выходное напряжение начинает уменьшаться. Конденсатор 13„ заряженный до номинального напряжения, начинает разряжаться через резистор 12, согласу5

Токозадающий резистор 16 при малых. сопротивлениях нагрузки или при крат- ности нагрузки, близкой к единице, обеспечивает за счет увеличения остаточного тока перепад остаточного напряжения, достаточный для запирания транзистора 5 защиты и включения стабилизатора при снятии перегрузки.

Минимальная величина опорного напряжения составлят 1,5 В.

Токозадаю ций резистор 16 может быть исключен, если при снятии перегрузки обеспечивается перепад остаточ ° ющий резистор 6 и переход база — эмиттер транзистора 5 защиты на нагрузку.

При этом транзистор 5 открыт, насыщен и шунтирует управляющую цепь регулирующего элемента 2, который закрывается, что приводит к дальнейшему уменьшению вьг<одного напряжения. Происходит лавинообразный процесс зах-, вата защиты, выходное напряжение падает практически до нуля.

При этом напряжение с выхода источника 14 опорного. напряжения 14 создает ток, протекающий через развязывающий диод 15, согласующий резистор 6 и переход база — эмиттер транзистора 5 защиты в нагрузку, и удерживает транзистор 5 в насыщенном состоянии, Согласующий резистор 7 устраняет шунтирование источника 14 опорного напряжения низкоомным резистором 9 и ложное включение регулирующего элемента 2, а также обеспечивает захват защиты. Остаточный ток, протекающий в нагрузку после срабатывания защиты, равен сумме токов от токостабилизирующего двухполюсника и источника 14 опорного напряжения, токов утечки запертых по базе мощных транзисторов регулирующего элемента

2 и тока через токозадающий резистор

16 и поддерживает на сопротивлении нагрузки остаточное напряжение.

При восстановлении номинального сопротивления нагрузки остаточное напряжение увеличивается до величины, соответствующей номинальному сопротивлению и достаточной для запирания транзистора 5 защиты по току базы, что приводит к включению стабилизатора. На выходе устанавливается номи— нальное напряжение.

При коротком замыкании на выходе работа схемы защиты происходит аналогично, f

1241212

Формула и з обре т е н и я

Составитель О. Овсянникова

Техред Н.Бонкало Корректор А Обручар

Редактор А. Огар

Заказ 3488/43

Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения порядка О,i В и более

Подбором опорного напряжения можно добиться надежной работы схемы защиты во воем диапазоне изменения входного напряжения стабилизатора и при любой кфатности перегрузки по току, при этом целесообразно применять стабилизированный источник опорного напряжения.

Для устранения самоотпирания и усиления транзисторами регуЛирующего элемента 2 собственных токов утечки используют шунтирование переходов база — эмиттер этих транзисторов резисторами пассивного запирания.

Таким образом, сочетание в стабилизаторе полного однократного запирания регулирующего элемента при пере.грузке по току или коротком замыкании и возможности автоматического однократного возврата в исходное состояние при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке повышает эффективность защиты, особенно при большой выходной мощности и длительных перегрузках, и обеспечивает удобство в эксплуатации.

1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий токостабилизирующий двухполюсник, включенный между входным выводом и управляющей цепью регулирующего элемента, выполненного на составном транзисторе и включенного последовательно- с датчиком тока в одну из силовых шин, блок обратной связи, входом подключенный относительно общей шины к выходному выводу, а выходом — к управляющей цепи регулирующего элемента и коллектору транзистора защиты, эмиттер которого под.ключен к выходному выводу, резиотивный делитель, включенный между базой выходного транзистора регулирующего элемента и общей шиной, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты от перегрузки по току и короткого замыкания путем обеспечения полного однократного запирания регулирующего элемента и автоматического однократного восстановления выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке, в него введены источник опорного напряжения, включенный между входным выводом и общей шиной, токозадающий резистор, включенный между входным и выходным выводами, два последовательно соединенных согласующих резистора, 2S включенные между средней точкой резистивного делителя и базой транзистора защиты, последовательная RC-цепь защиты, включенная между общей шиной и точкой соединения согласующих ре3б зис торов,, и развязывающий диод, включенный между выходом источника опорного напряжения и точкой соединения согласующих резисторов.

2. Стабилизатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что переходы

35 эмиттер-база транзисторов .регулирующего элемента шунтированы резисторами смещения.