Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок Советский патент 1986 года по МПК G05F1/569 

5, резистор 6, дифференциальный усилитель 7 постоянного тока, делитель 8 выходного напряжения, источник 9 опорного напряжения, силовую шину 10. При этом тра;нзистор 1 включен последовательно в,силовую шину 10, его база соединена с коллектором транзистора 2, а эмиттер - с коллектором транзистора защиты 3, эмиттер которого через эмиттерную цепь 5 соединен с общей шиной, через резистор 6 - с входн ым силовым вывоИзобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам постоянного напряжения, защищенным от перегрузок по току нагрузки и току короткого замыкания.

Цель изобретения - уменьшение зависимости величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузок. .

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и эмиттерной цепью 5, резистор 6, дифференциальный усили-таль 7 постоянного тока, делитель 8 выходного напряжения, источник 9 опорного напряжения, силовую шину 10 При этом регулирующий транзистор 1 включен последовательно в силовую шину 10, а его база соединена с коллектором согласующего транзистора 2, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, а эмиттер - с коллектором транзистора 3 защиты, эмиттер которого через эмиттерную цепь 5 соединен с общей щиной и через резистор 6 - с входом силовой шины,а его база соединена с базовой цепью 4 подключенной к выходнь1М контактам стабилизатора, к которым подключен делитель В выходного напряжения,выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, второй вход которогс

228093

дом, а его база соединена с базовой цепью 4, подключенной, как и.делитель 8 выходного напряжения, к выходным контактам стабилизатора.Устройство позволяет уменьшить необходимый запас допускаемой мощности регулирующего транзистора, чем достигается увеличение допустимого рабочего диапазона входного напряжения стабилизатора, увеличение его допустимой выходной мощности и повьшение его надежности. 1 ил.

соединен с источником 9 опорного напряжения.

Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом;

Входное напряжения стабилизатора Ugji , подаваемое на вход его силовой шины 10, преобразуется в стабилизи- рованное выходное напряжение Ug, на выходе силовой шины 10 регулирующим транзистором 1, управляемым цепью отрицательной обратной связи, состоящей из согласующего транзистора 2 и дифференциального усилителя 7 постоянного тока, усиливающего

разность напряжений между выходом делителя 8 выходного напряжения и выходом источника 9 опорного напряжения, таким образом, что любое приращение усиливаемой разности напряжений, вызванное изменением тока нагрузки, компенсируется соответствующим изменением коллекторного тока регулирующего транзистора 1. . вследствие этого выходное напряжение

стабилизатора Ugj,, не зависит или слабо зависит от тока нагрузки в режиме стабилизации и определяется равенством выходного напряжения Ug делителя 8 и опорного напряжения

, задаваемым источником 9 опорного напряжения

Uon - Ug Ки,„„

где К - коэффициент деления делителя 8 выходного напряже- НИН. Отсюда получаем

и,

ьых

Uon К

в режиме стабилизации транзистор 3 защиты насьпцен и не влияет на работу стабилизатора. При возрастании тока нагрузки, под воздействием цепи отрицательной обратной связи возрастает также ток базы регулирующего транзистора 1. Когда транзистор защиты выходит из режима насыщения и образуется петля положительной обратной связи, охватывающая регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2 и транзистор 3 защиты, замыкающая череа базовую цепь 4. Под. воздействием положительной обратной связи, некоторое понижение .выходного напряжения стабилизатора, вызванное увеличением тока нагрузки, вызывает уменьшение тока коллектора регулирующего транзистора 1, способствующее дальнейшему понижению выходного напряжения и полиному закрытию регулирующего транзистора 1, чем завершается процесс переключения стабилизатора в аварийный режим.

В данном стабилизаторе ток эмиттера О9 транзистора 3 защиты определяется током 5 эмиттерной цепи 5 и разностью напряжений на выходах резистора 6 следующим соотношением: UBX - и

3,3 J, R

где UE - напряжение на эмиттере транзистора 3 защиты, задаваемое эмиттерной цепью 5; R - сопротивление резистора 6.

С целью получения выражения для величины порога срабатывания защиты в зависимости от входного напряжения подставляем данное соотношение в выражение

ивх-Чб

/.

Зиnop гoi 5Выбираем величину R равной

Н-р.й гб з

И подставляем в полученное выражение,

тогда

II 1,

BblX

Us-U.

Hnap l O e i S -ТГ

228093

Отсутствие в полученном выражении величины Ugjj свидетельствует о независимости величины порога срабатывания защиты от нее, что достигнуто

5 компенсацией воздействия входного напряжения на величину порога срабатывания через динамическое выходное сопротивление регулирующего транзистора 1 противоположн 1м воздействием

10 через резистор 6 на нее. Таким об- . разом достигнута поставленная цель. Преимущество предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой заключается в уменьшении

15 необходимого запаса допускаемой мощности регулирующего транзистора, чем достигается увеличение допустимого рабочего диапазона входного напряжения стабилизатора, увеличе20 ние его допустимой выходной мощности и повьш1ение его надежности.

Формула изобретения

30

25 Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор, база которого соединена с коллектором согласующего транзистора, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя постоянного тока, а эмиттер - с коллектором транзистора защиты той же проводимости, эмиттер которого через эмит терную цепь соединен с общей шиной, а база соединена с базовой цепью,подключенной к общей шине и выходному выводу силовой шины, к которым под- ключен делитель выходного напряжения выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя постоянного тока, другой вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся

. тем, что, с целью уменьшения зави- симостй порога срабатывания защиты от входного напряжения, эмиттер транзистора защиты соединен с входным силовым выводом через вве50 денный резистор.

40

Изобретение позволяет уменьшить зависимость величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий транзистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и эмиттерной цепью