Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току Советский патент 1986 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано .в качестве источника вторичного эле тропитания. Целью изобретения является повышение надежности. На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора; на фиг. 2 - зависимость выходного напряжения от выход ного тока при срабатывании схемы Зсцциты известного и предлагаемого устройств в релейном режиме; на фиг. 3 - то же, в линейном режиме. Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1 ,,-включенный в одну нз силовых шин последовательно с датчиков 2 тока, пареллельно которому через резистор 3 смещения подключен база-эмиттерный переход тран зистора 4 защиты, коллектор которого соединен с управляющим входом ре гулирующего . элемента, источник допо нительного напряжения (в качестве которого в данной .конкретной реализ ции используется напряжение баэаэмиттерного перехода транзистора регулирующего элемента), связанньй через резистор 5 с базой транзистора 4 защиты, схему 6 сравнения, делитель напряжения на резисторах i7 и 8, подключенный к выходньм клем мам стабилизатора, причем выход де лителя напряжения (общая точка резисторов 7 и 8), подключен к перво му входу схемы 6 сравнения, вькод которой соединен с управляющим вхо дом регулирующего элемента 1, а вт рой вход с источником 9 опорного напряжения, управляемый генератор 10 тока, управляющий вход которог подключен к выходу делителя напряж ния , а выход - к базе транзистора 4 защиты.

Стабилизатор работает следующим образом.

При номинальном токе нагрузки падение напряжения на датчике 2 тока незначительно, транзистор 4 защиты закрыт запирающим напряжением на резисторе 3 смещения и не влияет на работу регулирующего элемента 1, которьй совместно с источником 9 опорного напряжения, схемой 6 сравнения и делителем напряжения на резисторах 7 и 8 образует схему линейного компенсационного стабилизатора.

На возросшем сопротивлении нагрузки увеличивается падё1гаё напряжения за счет остаточного тока, при этом возрастает напряжение на управляющем входе генератора 10 тока и увеличи вающееся отрицательное смещение на резисторе 3 призакрывает защитный Транзистор 4. Это приводит к приот крьгоа.нию регулирующего элемента 1, 5, росту выходного напряжения и напряжЬни на управлякяцем входе генератора 10 ТОК&, что еще больше приоткрывает защитньй т занзистор 4. Процесс, 82 Отличительной особенностью стабилизатора является наличие управляемого генератора тока. Ток, при котором срабатывает схема защиты определяется напряжением на датчиг ке тока, положительным смещением от источника дополнительного .напряжения и отрицательным смещением, зависящим от величины тока генератра тока. При регулировке выходного напряжения стабилизатора и отсуствии перегрузки на его выходе напряжение на выходе делителя напряжения, а следовательно, и на управляющем входе генератора тока, не изменяется. Это обеспечивает постоянство порога срабатывания защиты. При увеличении тока нагрузки номинального значения возрастает падение напряжения на датчике 2 тока и напряжение на переходе база-эмиттер транзистора 4 защиты становится достаточным для его приоткрывания, в результате чего регулирующий элемент 1 начинает запираться, а напряжение на выходе стабилизатора снижается. При этом снижается напряжение на выходе делителя напряжения и управляющем входе генератора 10 тока, а следовательно, и отрицательное смещение на резисторе 3 смещения и защитный транзистор 4 еще больше отпирается. Процесс нарастает лавинообразно. Защитный транзистор 4 полностью открывается и запирает регу- лирукиций элемент 1. Остаточный ток при этом составляет малую долю номинального тока. Поддержание защитного транзистора в открытом состояНИИ происходит за счет источника дополнительного напряжения. После устранения причины перегрузки процессы в схеме протекают следующим образом.

как и в случае срабатывания защиты, нарастает лавинообразно,

Схема защиты стабилизатора при необходимости может быть переведена из релейного режима работы в линейный за счет соответствующего выбора указанных выше положительного и отрицательного смещения. В этом случае при перегрузке стабилизатора.ог раничивается мощность, рассеиваемая на регулирующем элементе, причем при соответствующем выборе режима указанная мощность может быть меньше мощности, рассеиваемой регулирующим элементом при номинальной нагрузке, что обеспечивает надежную защиту регулирукяцего элемента.

Формула изобретени

Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий регулирующий элемент

на составном транзисторе, включенньй в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока, один из выводов которого соединен с эмиттером транзистора защиты, а другой вьгаод через резистор смещения - с базой транзистора защиты, которая через резистор соединена с базой выходного транзистора регулирующего элемента, схему сравнения, делитель напряжения, под-, ключенньш к выходным клеммам, причем выход делителя напряжения подключен к первому входу схемы сравнения,, выход которой соединен с управляющим входом регулирующего элемента, а второй вход схемы сравнения соединен с источником опорного напряжения, отличающийся reti, что, с целью повышения надежности в него введен управляемый генератор тока, соединенный с общей шиной, управляющий вход которого подключен к выходу делителя напряжения,а его выход соединен с базой транзистора защиты.

(,

1кз

/7редлагае ое {/сл7/ о1/с 77 о

PeжL/лf

/7рО/770/77С/

.fA/Jf.

фиг.г

/Ж5

федлогае ое t/c/7 poifС/77 О

Рёти ozpe7// /f/e/ ffi/я /77сма

| / 7/77Л77г//7

I

SA/JT.

/fff/p.

ери г. J