Источник стабилизированного напряжения Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников вторичного электропитания.

Цель изобретения - повышение надежности путем снижения мощности перегрузки стабилизатора постоянного напряжения в аварийных режимах с одновременным расширением возможности применения и повышением быстродействия срабатывания органа заш,иты.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого источника стабилизированного напряжения.

Предлагаемый источник стабилизированного напряжения содержит силовой транзистор 1, датчик 2 тока, вывод 3 для подключения питаюш,его напряжения, вывод 4 для подключения нагрузки, вывод 5 для подключения вспомогательного питаюш,его напряжения, общую щину 6, стабилизатор 7 постоянного напряжения, выполненный в виде микросхемы и включающий элемент 8 защиты, входные 9 и 10, выходной 11 и защитные 12 и 13 выводы, резистивный делитель 14 обратного смещения, состоящий из верхнего 15 и нижнего 16 плеч, ограничительный резистор 17 и вспомогательный защитный транзистор 18.

Коллектор силового транзистора 1 соединен с выводом 3 для подключения питающего напряжения, эмиттер через датчик 2 тока соединен с выводом для подключения нагрузки 4, а база через ограничительный резистор 17 подключена к выходному выводу 11 стабилизатора 7 постоянного напряжения. Входные выводы 9 и 10 стабилизатора 7 постоянного напряжения подсоединены к выводу 5 для подключения вспомогательного питающего напряжения 5 и общей шины 6 соответственно, защитные выводы 12 и 13 подсоединены к выводу для подключения нагрузки 4 и средней точке резистивного делителя 14 обратного смещения соответственно, нижнее плечо 16 которого соединено с общей шиной 6, а верхнее плечо 15 подключено к выходному выводу 11 стабилизатора 7 постоянного напряжения и эмиттеру вспомогательного защитного транзистора 18, проводимость которого противоположна проводимости силового транзистора 1.

Коллектор вспомогательного защитного транзистора 18 соединен со средней точкой резистивного делителя обратного смещения 14, а база подключена к базе силового транзистора 1.

Напряжение между выходным выводом 11 стабилизатора 7 постоянного напряжения и выводом для подключения нагрузки 4 является отпирающим для элемента 8 защиты, напряжение на верхнем плече 15 резистивного делителя 14 обратного смещения - запирающим. Следовательно, защитный элемент 8 срабатывает как при повышении напряжения на датчике тока 2, так и при снижении напряжения на верхнем плече 15 резистивного делителя 14 обратного смещения, причем в обоих случаях обеспечивается ограничение мощности рассеяния силового транзистора 1 и стабилизатора 7 постоянного напряжения.

В нормальных условиях разность указанных напряжений мала, и защитный элемент

8 не влияет на работу источника стабилизированного напряжения, а вспомогательный защитный транзистор 18 заперт, так как падение напряжения на ограничительном резисторе 17 не .достаточно для его

отпирания.

При обрыве входной силовой цепи или снижении питающего напряжения ниже заданных пределов повыщается падение напряжения на ограничительном резисторе 17, отпирается вспомогательный защитный транзистор 18 и шунтирует верхнее плечо 15 резистивного делителя 14 обратного смещения. В результате срабатывает защитный элемент 8, ограничивая мощность рассеяния стабилизатора постоянного напряжения 7, т.е. повышается надежность.

В случае токовых перегрузок одновременно увеличиваются падения напряжения на датчике 2 тока и ограничительном резисторе 17. Отпирается вспомогательный защитный транзистор 18, шунтируя верхнее плечо 15 резистивного делителя 14 обратного смещения. В результате повышается быстродействие срабатывания защитного элемента 8 в момент токовых перегрузок, так как на него воздействуют два фактора:

повышается отпирающее напряжение на датчике 2 тока и снижается запирающее напряжение на верхнем плече 15 резисти ного делителя 14 обратного смещения.

В данном источнике стабилизированного напряжения отсутствует связь вспомогательного защитного транзистора 18 с управляющим входом регулирующего элемента стабилизатора 7 постоянного напряжения. Это значительно расширяет возможность его применения, так как многие микроэлектронные стабилизаторы не снабжены выводами управляющего входа регулирующего элемента.

Кроме того, даже при некоторых малых

значениях напряжения на ограничительном резисторе 17 вспомогательный защитный транзистор 18 может работать в режиме микротоков. Величины этих микротоков часто соизмеримы с токами органов управления стабилизатора постоянного напряжения 7, особенно если он выполнен в виде микросхемы. Следовательно, в предлагаемом источнике стабилизированного напряжения вспомогательный защитный транзис34

тор 18 не влияет на качество выходного на-При проектировании микроэлектронных

пряжения, поскольку ток резистивного де-стабилизаторов постоянного напряжения

лителя 14 обратного смещения значительновспомогательный защитный транзистор 18

выше возможных микротоков вспомогатель-для упрощения может быть введен в схему

ного защитного транзистора 18.защитного элемента 8.

1188719

ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий транзистор, переход коллектор-эмиттер которого, соединенный последовательно с датчиком тока, включен между выводами для подключения питающего напряжения и нагрузки, стабилизатор постоянного напряжения со встроенным элементом защиты, один из входных выводов которого соединен с выводом для подключения вспомогательного питающего напряжения, другой входной вывод подключен к об,л щей щине, защитные выводы соединены соответственно с выводом для подключения нагрузки и средней точкой резистивного делителя обратного смещения, нижнее плечо которого подключено к общей щине, а выходной вывод стабилизатора через ограничительный резистор соединен с базой регулирующего транзистора, и вспомогательный защитный транзистор, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности путем снижения мощности перегрузки стабилизатора постоянного напряжения с одновременным повыщением быстродействия срабатывания элемента защиты и расщирением возможности применения, верхнее плечо резистивного делителя обратного смещения подключено к выходному выводу стабилизатора постоянного напряжения и эмиттеру вспомогательного защитного транзистора, проводимость которого противоположна проводимости регулирующего транзистора, коллектор защитного транзистора соединен со средней точкой резистивного делителя обратного смещения, а база подключена к базе регулирующего транзистора.