Стабилизатор напряжения с защитой Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

i Изсбретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам систем питания радиоэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор с защитой, выполненный на основе регулирующего транзистора с обратной связью по току или напряжению на выходе, в ко тором при коротких замыканиях в нагрузке обеспечивается запирание регулирующего транзистора llll. Недостатками устройства являются невысокое быстродействие защиты и невысокий коэффициент полезного действия. Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения с защитой, содержащий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэмиттерным переходом между входным и выходным положительными выводами, базово-эмиттерный переход которого шунтирован резистором смещения. Стабилитрон, катод которого подклю:чен к базе регулирующего транзистора, а анод - к общему отрицательному,выводу, транзистор защиты, эмиттер которого подключен через баллас ный резистор к выходному положитель ному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база к средней точке входного резистивного делителя 2. Недостатками известного устройства являются низкий коэффициент полезного действия из-за значительной величины рассеиваемой мощности на регулирующем элементе и ограниченное . быстродействие защиты. , Цель изобретения - повышение 1быстродействия и коэффициента полез нрго действия стабилизатора. Цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения с защитой введены дополнительный регулирующий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защит и базой дополнительного регулирующе го транзистора, коллектор которого подключен к положительному входному выводу, а эмиттер - к катоду стабилитрона. На чертеже приведена принципиаль ная схема стабилизатора напряжения с защитой. Стабилизатор содержит резисторы 1 и 2 делителя входного напряжения, балластный резистор 3, подключенный одним своим выводом к входному поло жительному выводу, а другим - к точ ке соединения резистора 4 и коллект ра транзистора 5 защиты, дополнител .ный регулирующий транзистор б, эмит тер которого подключен к базе основ ного регулирующего транзистора 7, эмиттер - к катоду стабилитрона 8, коллектор - к входному положительно му выводу, а база - к одному из выводов резистора 4, базово-эмиттерный переход транзистора 7 шунтирован резистором 9, анод стабилитрона 8 подключен к общему отрицательному выводу, эмиттер транзистора 7 подключен к положительному выходному выводу. Стабилизатор работает следующим образом. Сопротивления резисторов 1 и 2 входного делителя напряжения выбираются такой величины, чтобы напряжение на базе транзистора 5 защиты было меньше напряжения на выходе. Но достаточное для его насыщения в случае подключения эмиттера к общему ВЫВОДУ схемы. В отсутствие короткого замыкания в нагрузке транзистор 5 заперт. Ток базы дополнительного регулирующего транзистора 6 фиксирован резисторс 1Ми 3 и 4. Рабочая точка этого транзистора находится в активной области. Сопротивление резистора 3 должно быть меньше сопротивления резистора 4, выбирается из условий обеспечения минимально возможного времени включения транзистора 5. Основной регулирующий транзистор 7 также находится в активном режиме. Напряжение на выходе схемы приблизительно равно опорному. При коротком замыкании в нагрузке эмиттер транзистора 5 защиты подключается к общей шине схемы, и он насыщается. Так как сопротивление транзистора 5 в режиме насыщения значительно меньше величины сопротивления резистора 4, то практически весь ток, протекающий через резис- тор 3, замыкается на общую шину схемы. Транзистор б запирается. При этом потенциал базы основного реггулирующего транзистора определяется в основном током обратносмещенного коллекторного перехода, который протекает через резистор 9. Рабочая точка тр анзистора 7 смещается в режим отсечки. При устранении причин, вызывающих короткое замыкание на выходе, устройство автоматически возвращается в исходное состояние. Коэффициент полезного действия зависит от величины рассеиваемой мощности на регулирующем силовом транзисторе, которая зависит от соотношения величины напряжения на входе схемы и напряжения, на опорном элементе, В предлагаемом устройстве указанное соотношение существенно уменьшилось, так как в нем исключен один пассивный элемент цепи питания опорного элемента. Коэффициент полезного действия стабилизатора,

3 10307804

особенно при низких выходных напря «Устройство, кроме того, имеет

жениях, увеличивается в 2-3 раза.высокий коэффициент стабилизации

Разделение коллекторной нагруз-по напряжению. Это достигается тем,

ки транзистора защиты .способствуетчто стабилитрон подключен через

уменьшению времени включения-этогорегулирующий транзистор, включенный

транзистора, что повышает быстро-5 по схеме эмиттерного повторителя,

действие защиты и увеличивает на-имеющего небольшое выходное сопродежность работы устройства в целом.тивление.

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ, содержа&)ий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэ в ттepным переходсян между входным и выходным положительными выводами, баэово-э «|ттерный переход которого шунтирован резистором смещения, ста4-0 - о билитрон, катод которого подключен к базе регулирукядего транзистора, а анод - к общему отрицательному выводу, транзистор защиты, эмиттер которого подключен к выходному положительному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база к средней.точке входного резистивного делителя, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия и коэффициента полезного действия стабилизатора, в него введены дополнительный регулирукядий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защиты и базой дополнительного регулирующего транзистора, коллектор которо го подключен к положительному входному выводу, а эмиттер - к катоду стабилитрона. 00 о м 00 е