Стабилизатор постоянного напряжения с защитной от перегрузок по току

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВХОРШОМУ СВИДИПЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

%;.ююз Сстветскки

Социалистических

Республик (и) 588053

2 (51) М, Кл.

Ст 05 % 1/58 (22) Заявлено 22.12.7 5 (21 302194/24- 07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15., 03.78.Бюллетень № 10 (45) Дата опубликования описания 22.04.78

Государстванный комитат

Сооото Мнинотроо СССР оо долам нзобратаннй и отнрытнй (53) УДК 621.316. .7 22. 1 t 088. 8) (Т2) Автор изобретения

С. М. Попко

I (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

C 3AHtHTCM OT ПЕРЕГРУЗО HO TOKE

Изобретение относится к области алектротехники и может быть использовано в качестве источника электропитания электро*и радиоаппаратуры.

Извес тны с табили заторы напряжения с 5 ващитой от перегрузки по току $1$.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий регулирую- 10 щий элемент, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока нагрузки, параллельно которому через резистор смешения подключен база-эмиттерный переход транзистора защиты, коллектор которого соединен с управляющим входом регуттируюшего элемента, источник дополнительного напряжения, выход которого через резистор подключен к базе транзистора зашиты, и дифференци@тьный усилитель на, тран- ® эисторах, причем к базе первого транзистора подключен источник опорного напряжейия, к базе второго транзистора — выход делителя напряжения, подключенного параллельно выходным выводам, а коллектор второго транэнстора подключен к управляющему входу регулирующего алемента $2), Однако известные стабилизаторы не обеспечивают аффективной зашиты регулирующего элемента от перегрузок по току, так как существенно изменяется ток, срабатывания защиты при регулировке выходного напряжения, Келью vçîáðåòåíèÿ является повышение точности срабатывания защиты. Это достигается тем, что в предлагаемом стабилизаторе коллектор первого транзистора дифференпиального усилителя подключен к базе транзистора защиты.

На чертеже дана принпипиальная электрическая схема описываемого стабилизатора

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, соединенный с токостабилизируюшим каскадом 2, дат:чиком 3 тсата нагрузки и защитным транзистором 4 с резистором 5 смешения между управляющим электродом и датчиком тока нагрузки, источник 6 дополнительного напряжения вы-. ход которого соединен с управляющим эжкт

З98ОЗ3 родом зашнтного транзистора 4, и источник

7 опорного напряжения, подключенный к входу дифференциального усилителя 8 на транзисторах 9 и 10.

Стабилизатор работает следующим образом.

При номинальном токе нагрузки падение напряжения ьа датчике 3 тока незначительно и зашитный транзистор 4 закрыт благодаря запираюшему напряжению на резисторе 5 смещении и не влияет на работу регулпруюшегоэлемента 1,,который совместно с источником 7 опорного напряжения, дифференциальным усилителем 8 и то костебилизируюшим каскадом 2 образует схему линейного компенсационного стабилизатора напряжения.

Отличительной особенностью предлагае.мого стабилизатора является связь зашитного транзистора 4 через компенсируюший транзистор с источником 7 опорного напряжения. При увеличении тока нагрузки выше номинального значения возрастает падение напряжения на датчике 3 тока нагрузки> непряжение на переходе база-амиттер зашитного транзистора 4 становится достаточным для его приотпирания, в результате чего регулирующий элемент. 1 начинает запираться, а напряжение на выходе стабилизатора уменьшается, Начи« нает выключаться источник 7 опорного напряжения и запираться транзистор 9 дифференциального усилителя 8, что приводит к уменьшению запирающего напряжения на резисторе 5 смешения, и зашитный транзистор 4 еше больше отпирается. Процесс нарастает лавинообразно, эашитный транзистор 4 полностью отпирается и запирает регулируюший элемент 1. Остаточный ток при атом составляет малую долю номинального тока. Поддержание зашитного транзистора 4 в открытом состоянии происходит за счет источника 6 дополнительного напр яже ни я.

После устранения причины перегрузки процессы в схеме протекают следующим образом.

На возросшем сопротивлении нагрузки увеличивается падение напряжения (за счет остаточного тока), которое призакрывает защитный транзистор 4 и отпирает регули. руюший элемент 1. Возрастающее напряжение на выходе стабилизаторе напряжения включает транзистор 9 дифференциального усилителя 8, который еше больше запирает аащитный транзистор 4. Процесс тек жэ, как и в случае срабатывания, происходит лавинообразно.. В результате зашитный транзистор 4 запирается и возобновляется работа регулируюшего алемента 1 в режиме стабилизации напряжения. При регулировке выходного напряжения потенциал на управляющем алектроде транзистора 9 дифференциального усилителя 8 остается постоянным, тек как этот алектрод подключен к источнику 7 опорного напряжения. ВследсФ. вие этого ток в выходной цепи транзисгора 9 (r,e. через резистор 5 смешения) остается также постоянным. Поатому запиреюшее напряжение на резисторе 5 смешения не изменяется при изменении выходного напряжения, что обуславливает постоянный уровень тока срабатывания защиты независимо or величины выходного напряжения. При этом дополнительных алементов в схеме стабилизатора напряжения не требуется, Постоянный уровень тока срабатывания зашиты при различных выходных напряжениях и триггерный аффект работы беэ увеличения числа элементов повышают эффективность зашиты от перегрузок по току и обеспечивают возможность ее применения в многофункциональных широкодиапазонных (например, микроэлектронных) стабилизаторах напр яже ни я.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряЖения с зашитой от перегрузок по току, содержаший регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока нагрузки, параллельно которому через резистор смещения подключен базаамиттерный переход транзистора зешиты, 35 коллектор которого соединен с управляюшим входом регулирующего алемента, источник дополнительного напряжения, выход которого через резистор подключен к базе транзистора зашиты, и дифференциальный усили4 тель не транзисторах, причем к базе первого транзистора подключен источник опорного напряжения, к базе второго трензисторавыход делителя напряжения, подключенного параллельно выходным выводам, а коллектор второго транзистора подключен к управляюшему входу регулируюшего алемента, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с. целью повышения точности срабатывания зашиты, коллектор первого транзистора дифференциал ного усилителя подключен к базе транзистора зашиты.

Источники информации, принятые во вни мание при акспертизе: бб

1. Источники алектропитания на полупро. водниковых приборах, под ред. Додика С. Й. и Гальперина Е. И. Сов, радио, 1969, с. 200.

2. Устройства вторичных источников электропитания РЭА. Материалы семинара Мшества Знание, М., с. 152.

598053

Составитель А. Мордвинкина

Редактор А, Пейсоченко .Техред Н. Андрейчук Корректор С,,Гарасиняк

Закаэ 1217/39 Тираж 1033 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по* делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП . Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4