Система электропитания с защитой Советский патент 1986 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках питания различных рйдиеэлектронных устройств. Цель изобретения - повышение надежности стабилизаторов постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току при их последовательном соединении путем снижения мощности регулирующих транзисторов в момент включения на короткозамкнутую нагруз ку., На чертеже приведена схема системы электропитания с защитой. Система содержит два последовательно соединенных стабилизатора 1 и 2, каждый из которых состоит из регулирующего транзистора 3, включенного последовательно в силовую шину, первого полупроводникового диода 4, подключенного параллельно к выходным выводам в обратном напра лении, резистивного датчика тока 5, включенного между эмиттером регулирующего транзистора 3 и выходным вы водом, защитного транзистора 6, кол лектор которого соединен с базой регулирукяцего транзистора 3, эмиттер - с выходным выводом, а база с основным конденсатором 7 и через первый резистор 8 резистивного делителя - с эмиттером регулирующего транзистора 3, второго резистора 9 и второго диода 10, стабилитрона 11 дополнительных конденсатора 12 и ре зистора 13, причем анод зашунтирова ного дополнительным конденсатором 1 стабилитрона 11 соединен с общей ши ной, а катод через дополнительный р зистор 13 - с входной шиной, при этом вывод основного конденсатора 7 подключен к коллектору защитного транзистора 6, катод второго диода 10 через второй резистор 9 подключе к базе защитного Транзистора 6, а анод - к катоду дополнительного конденсатора 12. Система работает следующим образом. Если, например, входное питающее напряжение 1 включается раньше входного питающего напряжения Ug , то на выходе стабилизатора 2 напряже ние и. igbi появляется раньше напряж ния и„ вых ® выходе стабилизатора 1 при этом через обратный диод 4 стаб лизатора 1 и общую нагрузку начинае протекать ток, который открывает ди 42 од 4 и создает на выходе стабилизаIopa 1 искусственное короткое замыкание. В течение времени, пока напряжение Ug не достигнет величины .напряжения пробоя стабилитрона 11, которое выбрано равным Ug , ток через второй диод 10, резисторы 8 и 9 недостаточен для перевода защитного транзистора 6 в режим насьш ения. Увеличивающимся падением напряжения на резисторе 5 транзистор 6 защиты открывается и, шунтируя базовую цепь регулирующего транзистора 3, переводит его в режим стабилизации тока с величиной превьш1ающей 1,5 2 раза номинальный ток нагрузки, в зависимости от выбора сопротивления резистора 5 датчика тока, и доста- , точной для закрывания диода 4, что приводит к его закрыванию, устранению короткого замыкания на выходе стабилизатора 1 и нарастанию выходного напряжения Ug,,,, до своего номинального значения. При достижении входным напряжением Ug напряжения пробоя стабилитрона 11 он начинает проводить. Поскольку напряжение стабилизации стабилитрона 11 выбрано приблизительно равным напряжению Ug, , ток в цепи диод 10 - резисторы 9 и 8 прекращается, транзистор 6 защиты закрывается, и стабилизатор 1 входит в нормальный режим стабилизации. В случае перегрузки или короткого замыкания в нагрузке транзистор 6 защиты начинает открываться, запирая регулирующий транзистор 3, напряжение на выходе падает, появляется ток по цепи диод 10 - резисторы 9 и 8, транзистор 6. переходит в режим насыщения и полностью закрывает регулирующий транзистор 3. Диод 10 служит. препятствием для возникновения запирающего для транзистора 6 защиты напряжения на резисторе 8 и нормальном режиме, а в случае его замены на светодиод и световой сигнализацией аварийного режима. Конденсатор 7 обеспечивает самовозврат схемы в исходное состояние после устранения перегрузки или короткого замыкания в нагрузке. Если скорость нарастания входных питающих напряжений после момента включения очень высокая (например, при включении их от одного коммути3рующего устройства - тумблера и т.д в схеме предусмотрена дополнительная ,задержка включения стабилитрона 11 при помощи конденсатора 12, необ ходимая для установления номинально го значения напряжения на выходе стабилизатора. Таким образом, стабилизаторы напряжения, входящие в предлагаемую , выходят на номинальный режим работы независимо от последовательности включения входных напряже ний, при этом ток короткого замыкания уменьшается до уровня порога ср батывания защиты k тем самым предот вращается возможный выход из строя регулирующего транзистора из-за перегрузки по мощности. При коротком замыкании нагрузки в процессе работы в стабилизаторах напряжения, включенных последовател но, регулирующие транзисторы заперты, поэтому в таком режиме стабилизаторы могут работать продолжительнов время. Формула изобретения Система электропитания с защитой содержащая по крайней мере два последовательно соединенных стабилизатора напряжения, каждьй из которых 544 состоит из регулирующего транзистора, включенного последовательно в силовую шину, первого полупроводникового диода, подключенного параллельно к выходным выводам в обратном направлении, резистивного датчика тока, включенного между эмиттером регулирующего транзистора и выходным выводом, защитного транзистора, коллектор которого соединен с базой ре-, гулирующего транзистора, эмиттер - с выходным выводом, а база - с одним из выводов основного конденсатора и через первьш резистор резистивного делителя напряжения - с эмиттером регулирующего транзистора, второго резистора и второго диода, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в каждый стабилизатор введены дополнительный конденсатор, третий ре зистор и стабилитрон, зашунтированньй. указанным дополнительным конденсатором, причем анод стабилитрона соединен с общей шиной, а катод через третий резистор - свходным выводом, при этом другой вывод основного конденсатора подключен к коллектору защитного транзистора, катод второго диода через второй резистор подключен к базе защитного транзистора, а анод - к катоДу стабилитрона.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в источниках питания различных радиоэлектронных устройств. Цель - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в процессе пуска, напряжение на резисторе 5 открьшает транзистор 6, переводя регулирующий транзистор 3 в режим ограничения тока. При достижении входным напряжением уровня пробоя стабилитрона 11 он начинает проводить, а в связи с тем, что этот уровень выбран приблизительно равным выходному напряжению, транзистор 6 закрывается и стабилизатор 1 выходит на нормальный режим стабилизации. 1 ил. е 5 ьо а ел