Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G 05 F 1 569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ВТ"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ä „

К А ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р (21) 3777781/24-07 (22) 01. 08. 84 (46) 07. 10. 86. Бюл. В 37 (72) Н.Д.Карнеенко (53) 621.316.722.1(088.8) (56)Додик С.Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. — М.: Советское радио, 1980, с. 265.

Авторское свидетельство СССР

У 598053, кл. G 05 F 1/58, 1975. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

ПО ТОКУ (57) Изобретение относится к элек.тротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания. Цель

„„SU„„1262468 А1 изобретения — повышение надежности работы стабилизатора. Ток срабатывания защиты определяется напряжением на датчике 2 тока, положительным смещением от.источника дополнительного напряжения (напряжение на переходе база-эмиттер транзистора регулирующего элемента 1) и отрицательным смещением, зависящим от величины тока генератора 1О тока. При увеличении или уменьшении тока нагрузки выше или ниже номинального изменяется напряжение на генераторе 10 тока и на резисторе 3 смещения. Транзистор

4 защиты открывается или закрывается и запирает или отпирает регулирующий элемент 1. Э ил.

1262468

50 входе генератора 10 тока и увеличивающееся отрицательное смещение на резисторе 3 призакрывает защитный

-транзистор 4. Это приводит к приоткрыванию регулирующего элемента 1, 55„ росту выходного напряжения и напряжени11 на управляющем входе генератора 10 тока, что еще больше приоткрывает защитный транзистор 4 ° Процесс, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано.в качестве источника вторичного электропитания.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 — зависймость выходного напряжения от выходного тока при срабатывании схемы защиты известного и предлагаемого устройств в релейном режиме; на фиг. 3 — то же, в линейном режиме.

Стабилизатор содержит регулиру ющий элемент 1, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчикопф 2 тока, пареллельно которому через резистор 3 смещения подключен база-эмиттерный переход транзистора 4 защиты, коллектор которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента, источник дополнительного напряжения (в качестве которого в данной .конкретной реализации используется напряжение базаэмиттерного перехода транзистора регулирующего элемента), связанный через резистор 5 с базой транзистора 4 защиты, схему 6 сравнения, делйтель напряжения на резисторах ,7 и 8, подключенный к выходным клеммам стабилизатора, причем выход делителя напряжения (общая точка резисторов 7 и 8), подключен к первому входу схемы б сравнения, выход которой соединен с управляющим входом регулирующего элемента 1, а второй вход — с источником 9 опорного напряжения, управляемый генератор

10 тока, управляющий вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а выход — к базе транзистора

4 защиты.

Стабилизатор работает следующим образом.

При номинальном токе нагрузки падение напряжения на датчике 2 тока незначительно, транзистор 4 защиты закрыт запирающим напряжением на резисторе 3 смещения и не влияет на работу регулирующего элемента 1, который совместно с источником 9 опорного напряжения, схемой 6 сравнения и делителем напряжения на резисторах

7 и 8 образует схему линейного компенсационного стабилизатора.

1.0

Отличительной особенностью стабилизатора является наличие управляемого генератора тока. Ток, при котором срабатывает схема защиты, определяется напряжением на датчи-. ке тока, положительным смещением от источника дополнительного, напряжения и отрицательным смещением, зависящим от величины тока генератра тока. При регулировке выходного напряжения стабилизатора и отсуствии перегрузки на его выходе напряжение на выходе делителя напряжения, а следовательно, и на управляющем входе генератора тока, не изменяется. Это обеспечивает постоянство порога срабатывания защиты.

При увеличении тока нагрузки выше номинального значения возрастает падение напряжения на датчике 2 тока и напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 4 защиты становится достаточным для его приоткрывания, в результате чего регулирующий эле- мент 1 начинает запираться, а напряжение на выходе стабилизатора снижается. При этом снижается напряжение на выходе делителя напряжения и управляющем входе генератора 10 тока, а следовательно, и отрицательное смещение на резисторе 3 смещения и за" щитный транзистор 4 еще больше отпирается. Процесс нарастает лавинообразно. Защитный .транзистор 4 полностью открывается и запирает регулирующий элемент 1. Остаточный ток при этом составляет малую долю номинального тока. Поддержание защитного транзистора в открытом состоянии происходит за счет источника дополнительного напряжения.

После устранения причини перегрузки процессы в схеме протекают следующим образом.

На возросшем сопротивлении нагрузки увеличивается пйдЬнЪе напряжения за счет остаточного тока, при этом возрастает напряжение на управляющем

1262468

Ьм

Ъл; макс

УСЛ7РОйтУО

ыю ограничения сто

&/Л; иин как и в случае срабатывания защиты, нарастает лавинообразно.

Схема защиты стабилизатора при необходимости может быть переведена из релейного режима работы в линейный за счет соответствующего выбора указанных выше положительного и отрицательного смещения. В этом случае при перегрузке стабилизатора .ограничивается мощность, рассеиваемая на регулирующем элементе, причем при соответствующем выборе режима указанная мощность может быть меньше мощности, рассеиваемой регули- 15 рующим элементом при номинальной нагрузке, что обеспечивает надежную защиту регулирующего элемента.

Формула из обре те нияз 1

Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий регулирующий элемент на составном транзисторе, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока, один из выводов которого соединен с эмиттером транзистора защиты, а другой вывод через резистор смещения — с базой транзистора защиты, которая через резистор соединена с базой выходного транзистора регулирующего элемента, схему сравнения, делитель напряжения, под- . ключенный к выходным клеммам, причем выход делителя напряжения подключен к первому входу схемы сравнения„ выход которой соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а второй вход схемы сравнения соединен с источником опорного напряжения, отличающийся теМ, что, с целью повышения надежности в него введен управляемый генератор тока, соединенный с общей шиной, управляющий вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а его выход соединен с базой транзистора защиты.

1262468 огрююю m0HP

umurr

Хкз

Inop.

Щгг. Г

Составитель И.Соловьев

Техред Л.Олейник Кррректор С.Черни

Редактор Г.Волкова

Заказ 5426/45

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