Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий

 

(72) Авторы изобретения

А. А. Идрнсов и В. С. Иаксимов (73) Заявитель (54) СТАВИЛНЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ЗАЩИТОЙ ОТ KOPOTKHX ЭАИИКАНИЙ!

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, в кбтором защита от корот- ких .замыканий осуществляется с помощью исполнительного элемента,жлючен- кого между базой регулирующего транзистора и общей шиной (lf.

Недостатком этого устройства явля39 ется отсутствие автоматического возврата в нормальный режим после устранения короткого замыкания иа выходе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ста15 билизатор постоянного напряжения с . защитой от коротких замыканий, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором и эмиттером со20 ответственно с входным н выходным выводами, токозадающий резистор, подключенный параллельно коллекторно-базовому переходу регулирующего траизистора, иэмерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входом и выходом соответственно к выходному выводу и к базе регулирующего транзистора, н узел защиты, состоящий из реэистивного делителя напряжения, соединенного первым выводом с общей шиной, и исполнительного элемента типа НК, подключенного своим открытым коллекторным выходом к базе регулирующего транзистора j2).

Однако для известного стабилизатора характерно наличие значительного тока резистивного делителя напряжения, так как номинальная величина резисторов делителя не может превы-! шать значений, обусловленных требованиями к базовым логическим элементам -HE при их сопряжении с навесны,ми элементами. Это приводит к замет ному снижению КПД стабилизатора; особенно для маломощных типов, Увеличение номинальных значений резИсторов

89243 формула изобретения делителя приводит к снижению надежности срабатывания узла защиты.

Цель изобретения — повышение КЦЦ.

Поставленная цель. достигается тем, что в стабилизаторе постоянного на5 пряжения с защитой от коротких замыканий в узел защиты введены диод и согласующий элемент типа НЕ, при этом катод диода подключен к выходному вы- воду, второй вывод реэиетивного делителя напряжения соединен с входным выводом, а его средний вывод соединен с анодом диода и с входом согласующего элемента НЕ, выход которого подключен к входу исполнительного элемента НЕ.

- На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий °

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, колллектор которого соединен с входным, а эмиттер — с выходным выводами. Параллельно коллекторно.му переходу подключен токозадающий ре- 2> зистор 2. Измерительно-усилительный узел 3 обраТной связи своими входом и выходом относительно общей шины соединен соответственно с выходным выводом и базой транзистора 1. Узел 4 защиты состоит из резистивного делителя 5 напряжения, первый вывод которо.го соединен с общей шиной, а второй вывод соединен с входным выводом. Ис. полнительный элемент (например, ТТЛо«

Мки) типа НЕ б соединен своим отКрМтым коллекторным выходом относительно общей шины с базой транзистора 1. Катод диода 7 соединен с выходным выводом, а его анод — co средним выводом резистивного делителя 5 и с входом согласукицего элемента (например, ТТЛогики) типа НЕ 8, выход которого соединен относительно общей шины с входом исполнительного элемента НЕ 6.

Устройство работает следующим об- 4> разом.

При номинальном токе нагрузки выходное напряжение стабилизатора равно номинальному. Потенциал средней точки резистивного делителя 5 относительно Я общей шины равен уровню логической

"единицы" (2,4-4,5 В), при этом он, меньше выходного номинального напряжения и диод 7 закрыт. На выходе логического элемента НЕ 8 напряжение ы равно уровню логического "нуля." (О. 0,4 В), следовательно, выходной транзистор исполнительного логического

7 4 элемента НЕ 6 находится в режиме отсечки, ток через него не течет. Стабилизатор работает в режиме стабилизации напряжения.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора потенциал на катоде диода 7 становится равным нулю относительно общей шины стабилизатора, а на его аноде в это время действует прямое напряжение, снимаемое с резистора делителя 5 напряжения, и диод окажется открытым. Так как прямое сопротивление диода во много раз меньше сопротивлений реэистивного делителя 5 (сопротивления делителя выбираются из условия обеспечения максимального КЦЦ), то потенциал средней точки последнего снижается до уровня логического "нуля", что обеспечит надежное срабатывание логического элемента НЕ 8, т.е. получение на его выходе напряжения, соответствующего уровню логической "единицы".

При этом выходной транзистор согласующего логического элемента НЕ 6 перейдет в режим насыщения, напряжение на базе регулирующего транзистора снизится почти до нуля и он надежно закроется. Протекание тока через транзистор 1 прекратится.

После устранения короткого замыкания на выходе етабилизатора потенциал средней точки делителя 5, становится равным уровню логической "единицы", что приводит к появлению уровня логического "нуля" на выходе элемента НЕ 8.

Выходной транзистор элемента HE 6 перейдет в режим отсечки и произойдет автоматический возврат схемы в исходное состояние.

Изобретение позволяет простыми средствами произвести без задержек автоматический возврат стабилизатора напряжения в номинальный режим после устранения короткого замыкания на выходе, а также.повысить коэффициент полезного действия стабилизатора за счет увеличения сопротивления резистивного делителя.

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором и эмиттером соответственно с входным и выходным выводами, токозадающий резистор, под5 89 ключенный параллельно коллекторно-базовому переходу регулирующего транзистора, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входом и выходом соответственно к выходному выводу и к базе регулирующего транзистора, и узел защиты, состоящий из резистивного делителя напряжения, соединенного первым выводом с общей шиной, и исполнительного элемента типа НЕ, подключенного своим открытым коллекторным выходом к базе регулирующего транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения КПД, в узел защиты введены диод

2437 б и согласующий элемент типа НЕ, при этом катод диода подключен к выходному выводу, второй вывод резистивного делителя напряжения соединен с вход" ным выводом, а его средний вывод соединен с анодом диода и с входом согласующего элемента НЕ, выход которо" го подключен к входу исполнительного элемента НЕ.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 547757, кл. 5 05 F 1/58, !975.

2. Авторское свидетельство СССР

15 9 654946, кл. G 05 F 1/58, 1977.

Составитель О. Овсянников

Редактор И. Юрковецкий Техред С. Мигунова

Корректор М. Лемчик

Подписное

11303

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11258/72 Тираж 943

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

5 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5