Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

00

4;:ь

ю

Изобретение относится в электротехнике и может быть использовано в источниках нитания электротехнической и радиоэлектронной апнаратуры различного назначения.

Цель изобретения - повьппение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние после устранения перенапряжений.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перенапряжений,

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений содержит регулирующий элемент 1 на проходном 2 и согласующем 3 транзисторах, включенный последовательно в первую силовую шину 4, к базе согласующего транзистора 3 подключен выход .дифференциального усилителя 5 посто-1 янного тока, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом первого резистивного делителя 6 выходного напряжения, неинвертирующий вход подключен к первому источнику 7 опорного напряжения, и блок защина инвертирующий вход компаратора 12 со среднего вывода делителя 13 выходного напряжения, и компаратор 12 находится в устойчивом состоянии при котором на его выходе присутствует положительный сигнал, открывающий промежуточньй транзистор 10, вследствие чего ключевой транзистор 8 открывается током, протекающим через резистор 11 и промежуточный транзистор 10, находится в режиме насыщения и не влияет на работу стабилизатора.

Дополнительньй транзистор 15 в нормальном режиме работы также открыт током, протекающим через резисто 16 и промежуточный транзистор 10, находится в режиме насыщения и не влияет на работу стабилизатора.

При повышении по какой-либо причине выходного напряжения стабилизатора напряжение на делителе 13 повы- щается, компаратор 12 переходит в другое устойчивое состояние, промежуточный 10 и ключевой 8 транзисторы закрьшаются и напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю. Вследствие этого на выходе

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения. Цель - повышение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние после устранения перенапряжения. При перенапряжении на выходе срабатывает компаратор 12, вызывая выключение транзисторов 10, 8, а также одновременно дополнительного транзистора 15, включенного в коллекторную цепь согласующего транзистора 3 регулирующего элемента 1, что вызывает выключение регулирующего элемента 1. :Благодаря связи компаратора 12 с выходом стабилизатора обеспечен автовозврат. 1 Ш1. с (Л

35

40

ты от перенапряжений, в состав кото- зо |дифференциального усилителя 5 посто-|- рого входит ключевой -транзистор 8, включенный последовательно во вторую силовую шину 9, база ключевого транзистора соединена с эмиттером промежуточного транзистора 10, коллектор которого через первый резистор 11 подключен к первой силовой шине 4, ;а его база соединена с выходом -ком- inapaTopa 12, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом второго резисторного делителя 13 выходного напряжения,неинвертирующий вход под1шючен к второ му источнику 14 опорного напряжения, а также до- полнительный транзистор 15, разнотипный по проводимости с согласую- . щим транзистором 3, включенный последовательно в его коллекторную цепь, причем база дополнительного транзистора 15 подключена через второй резистор 16 к коллектору промежуточного транзистора 10.

Стабилизатор работает следующим образом.

45

50

янного тока появляется отпирающее напряжение, подаваемое на базу согласующего транзистора 3. Однако при закрывании промежуточного транзистора 10 одновременно закрывается дополнительный транзистор 15, поэтому согласующий 3 и. проходной 2 транзисторы регулирующего элемента 1 стабилизатора оказьшаются в запертом состоянии.

. При длительном повьш ении выходного напряжения стабилизатора, например при пробое регулировочного эле--, мента 1 (неисправности типа короткое замыкание), ключевой транзистор 8 заперт и напряжение на выходе стабилизатора равно нулю до его отключения от питающей сети.

При кратковременных всплесках выходного напряжения стабилизатора, например при его включении, ключевой транзистор 8 также запирается, напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, дополнительный транзистор 15 запирается и разрывает коллекторную цепь согласующего транзистора 3, поэтому регулирующий элемент 1, если согласуюш 1й 3 и проходной 2 транзисторы исправны.

При номинальном выходном напряжении напряжение на инвертирующем вхо- .де компаратора 12, подаваемое с вы- хода источника 14 опорного напряжения, выше напряжения, поступающего

5

0

о |дифференциального усилителя 5 посто-|-

5

0

янного тока появляется отпирающее напряжение, подаваемое на базу согласующего транзистора 3. Однако при закрывании промежуточного транзистора 10 одновременно закрывается дополнительный транзистор 15, поэтому согласующий 3 и. проходной 2 транзисторы регулирующего элемента 1 стабилизатора оказьшаются в запертом состоянии.

. При длительном повьш ении выходного напряжения стабилизатора, например при пробое регулировочного эле--, мента 1 (неисправности типа короткое замыкание), ключевой транзистор 8 заперт и напряжение на выходе стабилизатора равно нулю до его отключения от питающей сети.

При кратковременных всплесках выходного напряжения стабилизатора, например при его включении, ключевой транзистор 8 также запирается, напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, дополнительный транзистор 15 запирается и разрывает коллекторную цепь согласующего транзистора 3, поэтому регулирующий элемент 1, если согласуюш 1й 3 и проходной 2 транзисторы исправны.

оказьшается в запертом состоянии до момента пропадания внешней причины перенапряжения. Вследствие этого после устранения перенапряжения схема автоматически возвращается в исходное состояние.

Блок защиты от перенапряжений с дополнительным транзистором 15 может быть использован также в импульсных стабилизаторах постоянного напряжения.

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с блоком защиты от перенапряжений, выполненный по предлагаемой схеме, работает аналогично.

Наличие самовозврата схемы повышает надежность устройства и его помехозащищенность от случайных всплесков выходного напряжения, т.е. введение одного маломощного транзистора позволяет устранить недостатки, присущие известным стабилизаторам напряжений с защитой от перенапряжений.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений, содержащий регулирующий элемент на проходном и согласующем транзисторах, включенный последовательно в первую силовую шину, к базе согласующего транзистора подключен выход дифференциального усилителя постоянного тока, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом первого резисторного делителя выходного напряжения, неинвертирующий ; вход подключен к первому источнику опорного напряжения, и блок защиты от перенапряжений, в состав которого входит ключевой транзистор, вклюQ ченный последовательно во вторую силовую щину, база которого соединена с эмиттером промежуточного транзистора, коллектор которого через первый резистор подключен к первой

5 силовой шине, а его база соединена с выходом компаратора, инвертирующий вход которого соединен со средним выводом второго резисторного делителя выходного напряжения, а неинвер0 тирующий вход подключен к второму источнику опорного напряжения, о т- личающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности и помехозащищенности и обеспечения автомати5 ческого возврата в исходное состояние после устранения пер,ен.апряжений, в него введен дополнительный транзистор, разнотипный по проводимости с согласующим транзистором регулирзпо-

0 щего элемента, включенный последовательно в его коллекторную цепь, причем база дополнительного транзистора подключена через второй резистор к коллектору промежуточного транзистора.