Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизированным источникам питания. Известны стабилизаторы постоянно напряжения, содержащие защиту от йерегрузок и коротких замыканий, состоящую из транзистора защиты и датчика, тока нагрузки, в качестве которого используют резистор С 1 . Недостатком устройства является его низкая надежность. Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения по гоянного тока с защитой от перегруз содержащий последовательно включенные силовую шину, регулирующий транзистор и резистивный датчик тока, параллельно которому включен базово-эмиттерный переход транзистора защиты, коллектор которого под ключен к базе регулирующего транзис тора и выходу усилите тя постоянного тока, вход которого подключен к выходу стабилизатора 2j. Недостатком известного стабилизатора является отсутствие стабильНости срабатывания защиты из-за того, что базовый ток транзистора заЕциты зависит от входного напряжения которое нестабильно. Кроме того, при срабатывании защиты, через, ре ГУ лиру транзистор протекает ток, несколько меньший номинального и, следовательно, он не может вывести из строя элементы стабилизатора напряжения, однако если вовремя не замечена и не устранена причина, вызвавшая появление короткого замыкания, зтот ток может вызвать большие пстери мо ности в виде выделения тепла на радиаторе регулирующего транзистора, что ухудшает работу стабилизатора. Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора постоянного напряжения путем полного отключения тока нагрузки в аварийных режимах. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок, содерх ащий последовательно включенные в силовую шину регулирую щий транзистор и резистивный датчик тока, паргшлельно которому включен базово-эмиттерный переход транзисто защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистор и выходу усилителя постоянного тока вход которого подключен к выходу стабилизатора, введены диод, конден сатор, логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу стабилизатора, логический элемент И-НЕ, .первый вход которого подключен к вы ходу логического элемента НЕ, второ вход - к средней точке последовательного соединения конденсатора и диода, включенных между общей шиной и первым входом логического элемента И-НЕ, ключевой элемент, вход которого шэдключен к выходу логического элемента И-НЕ, а выход - к базе регулирующего транзистора. На чертеже приведена схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор постоянного напряжения содерншт усилитель 1 постоянного тока, последовательно включенные в силовую Шйну регулирующий транзистор 2, датчик 3 тока, параллельно которому включен базо-эмиттерный переход транзистора 4 защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора 2, логический элемент НЕ 5, который входом через регулируемый резистор б подключен к выходу .стабилизатора постоянного напряжения, а выходом - к катоду дио да 7 и первому входу логического элемента И-НЕ 8, К второму входу которого подключен анод диода 7 и вывод конденсатора 9, другой вывод которого подключен к общей шине стабилизатора, а выход логического элемента И-НЕ 8 подключен к входу ключевого элемента 10, включенного выходом .между базой регулирующего транзистора 2 и общей шиной стабилизатора. Питание логических элементов НЕ 5 и И-НЕ 8 предусмотрено от входа стабилизатора с Положительный вывод питания микросхемы подключен к общей точке резистора 11 и стабилитрона 12, последовательно включенная цепь которых подключена к входу стабилизатора, а отрицательный вывод микросхемь,; гюдключен к общей шине стабилизатора. Логические элементы НЕ 5 и И-НЕ 8 выполнены на микросхеме серии К 5 11 JIAl. Стабилизатор работает следующим образом. В момент включения стабилизатора постоянного напряжения в сеть напряжение на его выходе будет равно нулю до тех пор, пока не пройдет переходный процесс включения элементов стабилизатора. В это время на выходе элемента НЕ 5 появится логическая 1, которая поступит на первый вход элемента И-НЕ 8, на котором входе которого присутствует логический О до тех пор, пока идет заряд конденсатора 9, следовательно, на выходе элемента И-НЕ 8 и входе ключевого элемента 10 в ьюмент включения стабилизатора в сеть присутствует логическая 1, которая не влияет на нормальную работу стабилизатора. После окончания переходных процессов в стабилизаторе на его выходе появляется выходное рабочее напряжение, что соответствует появленик

логической 1 на входе элемента НЕ 5 и логического О на первом входе логического элемента И-НЕ 8, что не позволяет изменить состояние логической 1 на выходе элемента И-НЕ и управляющем выводе ключевого элемента 10.

В момент перегрузок или короткого замыкания на выходе стабилизатора ток,протекающий через регулирующий транзистор 2, становится несколько меньшим номинального из-за срабатывания транзистора 4 токовой защиты, напряжение на выходе стабилизатора постоянного напряжения при этом понижается и, при достижении определенного порогового значения, определяемого переменным резистором

6, станет для входа элемента НЕ 5 логическим О.

Это приведет к появлению О на выходе элемента И-НЕ 8 и входе ключа 10, который сработает,подключив базу регулирующего транзистора 2 к общей шине стабилизатора, что приведет к полному прекращению тока стабилизатора.

Диод 7 служит для быстрого разряда конденсатора 9 при выключении стабилизатора.

Изобретение обеспечивает пЬвышение надежности за счет повьшения

стабильности срабатывания защиты и уменьшения тепла, рассеиваемого на регулирующем транзисторе.

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С SAUyiTOV ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий транзистор и резистивный датчик тока, параллельно которому включен базово-эмиттерный переход транзистора защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора и выходу усилителя постоянного тока, вход которого подключен к выходу стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены диод, конденсатор, логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу стабилизатора, логический элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу логического элемента НЕ, второй вход - к точке последовательного соединения конденсатора и диода, включенных между общей шиной и первым входом логического элемента Н-НЕ, ключевой элемент, вход которого подключен к выходу ло(Л гического элемента И-НЕ, а выход к базе регулирующего транзистора. оо о оо ел