Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и коротких замыканий Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах электропитания электро-и радиоаппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей стабилизатора за счет введения защиты нагрузки от повышенного напряжения.

На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора.

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и коротких замыканий содержит регулирующий транзистор 1, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к входному 2 и выходному 3 зажимам, а база соединена с коллектором согласующего транзистора 4 противоположного типа проводимости, база которого подключена между первым резистором 5 и стабилитроном 6, включенными последовательно между входным зажимом и общей щиной, а эмиттер - к аноду светодиода 7 и одному из выводов второго резистора 8, катод и другой вывод которых подключены соответственно к выходному зажиму 3 и общей шине, а также фотодиод 9, подключенный катодом к базе согласующего транзистора 4, а анодом - к выходному зажиму 3, причем между фотодиодом 9 и светодиодом 7 оптопары 10 существует оптическая связь.

Стабилизатор работает следующим образом.

При номинальных токе нагрузки и выходном напряжении светодиод 7 открыт проходящим через него током, а фотодиод 9 закрыт под действием запирающего для него напряжения между базой регулирующего транзистора 4 и выходным зажимом 3. Величина резистора 8 выбирается такой, что яркость светодиода 7 недостаточна для перехода фотодиода 9 в проводящее состояние. В этом случае фотодиод 9 закрыт, а цепь отрицательной обратной связи через светодиод 7 замкнута, и стабилизатор работает как повторитель напряжения опорного стабилитрона 6. При увеличении тока нагрузки выходное напряжение стабилизатора начинает уменьшаться, ток через светодиод 7 уменьщается и он закрывается, транзистор 4 совместно с резисторами 5 и 8

Защита от повышенного напряжения работает следующим образом.

При номинальных токе нагрузки н выходном напряжении светодиода 7 открыт про- ходящим через него током, а фотодиод 9 закрыт, причем яркость свечения светодиода 7 недостаточна для перехода фотодиода 9 в проводящее состояние. В случае возникновения аварийного режима, наприto мер выход из строя стабилитрона 6, база транзистора 4 оказывается подключенной через резистор 5 к входному зажиму, базовый, а значит и коллекторный токи транзистора 4 увеличиваются. Это приводит к увеличению коллекторного тока тран 5 зистора 1, т. е. увеличению выходного напряжения, но увеличение выходного напряжения в свою очередь приводит к увеличению тока через светодиод 7 и увеличению яркости его свечения, и фотодиод 9

2Q переходит в проводящее состояние. Базовый ток транзистора 4 уменьшаете за счет того, что часть тока резистора 5 теперь проходит через проводящий фотодиод 9. Это приводит к уменьшению базового и коллекторного токов транзистора 1, i. е. к уменьще- нию выходного напряжения. Таким образом, выходное напряжение стабилизатора ограничивается на определенном уровне, зависящем от параметров светодиода 7, фотодиода 9 и резистора 8, тем самым осуществляется защита нагрузки от повышенного напряжения.

25

30

35

40

Включение в схему светодиода и фотодиода и осуществление оптической связи между ними позволяет без усложнения схемы расширить функциональные возможности стабилизатора за счет введения защиты нагрузки от повышенного напряжения, расширив тем самым область его применения, в частности с нагрузками, чувствительности к повышенному напряжению.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и коротких замыканий, содержащий регулирующий

и стабилитроном 6 переходит в режим ста- 45 транзистор, эмиттер и коллектор которого

билизации тока, тем самым ток базы транзистора 1 поддерживается постоянным, и выходной ток стабилизатора ограничивается. При дальнейщем уменьшении сопротивления нагрузки выходное напряжение стабилизатора уменьщается настолько, что открывается фотодиод 9 и щунтирует стабилитрон 6, что приводит к выходу последнего из режима стабилизации. Напряжение на базе согласующего транзистора 4 быстро уменьщается, что приводит к уменьшению коллекторного тока транзистора 4, а значит и выходного тока стабилизатора. Так работает защита от перегрузок по току и от коротких замыканий.

подключены соответственно к входному и выходному зажимам, а база соединена с коллектором согласующего транзистора противоположного типа проводимости, база которого подключена к точке соединения 50 первого резистора и стабилизатора, включенных последовательно между входным зажимом и общей щиной, а эмиттер - к аноду первого диода и одному из выводов второго резистора, катод и другой вывод которых подключены соответственно к выходному зажиму и общей щине, а также второй диод, подключенный катодом к базе согласующего транзистора, а анодом - к выходному зажиму, отличающийся тем, что.

55

Защита от повышенного напряжения работает следующим образом.

При номинальных токе нагрузки н выходном напряжении светодиода 7 открыт про- ходящим через него током, а фотодиод 9 закрыт, причем яркость свечения светодиода 7 недостаточна для перехода фотодиода 9 в проводящее состояние. В случае возникновения аварийного режима, наприo мер выход из строя стабилитрона 6, база транзистора 4 оказывается подключенной через резистор 5 к входному зажиму, базовый, а значит и коллекторный токи транзистора 4 увеличиваются. Это приводит к увеличению коллекторного тока тран5 зистора 1, т. е. увеличению выходного напряжения, но увеличение выходного напряжения в свою очередь приводит к увеличению тока через светодиод 7 и увеличению яркости его свечения, и фотодиод 9

Q переходит в проводящее состояние. Базовый ток транзистора 4 уменьшаете за счет того, что часть тока резистора 5 теперь проходит через проводящий фотодиод 9. Это приводит к уменьшению базового и коллекторного токов транзистора 1, i. е. к уменьще- нию выходного напряжения. Таким образом, выходное напряжение стабилизатора ограничивается на определенном уровне, зависящем от параметров светодиода 7, фотодиода 9 и резистора 8, тем самым осуществляется защита нагрузки от повышенного напряжения.

5

0

5

0

Включение в схему светодиода и фотодиода и осуществление оптической связи между ними позволяет без усложнения схемы расширить функциональные возможности стабилизатора за счет введения защиты нагрузки от повышенного напряжения, расширив тем самым область его применения, в частности с нагрузками, чувствительности к повышенному напряжению.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и коротких замыканий, содержащий регулирующий

45 транзистор, эмиттер и коллектор которого

подключены соответственно к входному и выходному зажимам, а база соединена с коллектором согласующего транзистора противоположного типа проводимости, база которого подключена к точке соединения 50 первого резистора и стабилизатора, включенных последовательно между входным зажимом и общей щиной, а эмиттер - к аноду первого диода и одному из выводов второго резистора, катод и другой вывод которых подключены соответственно к выходному зажиму и общей щине, а также второй диод, подключенный катодом к базе согласующего транзистора, а анодом - к выходному зажиму, отличающийся тем, что.

55

1339526 34

с целью расширения функциональных воз- вого диода используется светодиод оптопары, можностей за счет введения защиты нагрузки а в качестве второго диода - фотодиод от повышенного напряжения, в качестве пер- указанной оптопары.

Изобретение относится к электротехнике и его можно использовать в уст- ройств ах электропитания электро-и радиоаппаратуры. Цель - расширение функциональных возможностей за счет введения защиты нагрузки от повышенного напряжения. Изобретение позволяет без усложнения схемы путем введения светодиода 7 и фотодиода 9 и обеспечения между ними оптической связи значительно расширить функциональные возможности стабилизатора за счет обеспечения защиты нагрузки от повышенного напряжения и возможности его использования для питания нагрузок, чувствительных к перенапряжению. 1 ил. (С сл со 00 со сд ю Oi