Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

о со о

i4 01

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания электрорадиоаппаратуры.

Цель изобретения - повьшение стабильности )зыходного напряжения в широком диапазоне изменения тока нагрузки и входного напряжения.

На чертеже приведена схема стабилизатора постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор I, включенный в силовую шину эмиттером к входному выводу ;а коллектором - к выходному выводу I стабилизатора, к которому подключен I также шунтирующий резистор 2 после- 1довательно с эм1тттерно-коллекторным переходом дополнительного транзистора 3, коллектор которого подключен к входному выводу стабилизатора, а база - к коллектору управляющего транзистора 4, к которому подключен :также резистор 5, другой вывод которого подсоединен к коллектору транзистора 3 и резистору 6j который ДРУ гим выводом подключен к базе регули- :рующего транзистора , резистор 7, 1подключенньш к базе транзистора 4, эмиттер которого подключен к отрицательному выводу стабилизатора, к которому подключен также резистор 8, |стабилитрон 9, включенный последо- |вательно с резистором 7 и другим вы- |водом соединенный коллектором регу- Ьирующего транзистора 1, к которому {подключены последовательно соединен- |кые резистор 10 и опорный стабили- frpoH 11, ДРУГ1С-1 выводом подключенный к отрицательному выводу стабилитрона причем к общей точке резистора 10 И стабилитрона 11 подключена база Транзистора 12 дифференциального усилителя на транзисторах 12 и 13, к эмиттерам которых подключен другой рывод резистора 8, к коллектору транзистора. 12 подключена база регулирующего транзистора 1, к коллектору которого подключен коллектор транзистора 13, база которого подключена К средней точке резистивного делителя 14 напряжения, который подключен К выводам стабилизатора параллельно со сглаживающим конденсатором 15.

Стабилизатор работает спедующим образом.

В момент подачи входного напряжения транзистор 3 открывается и переходит в режим насыщения. Через шунтирующий резистор 2 напряжение подаг ется на выход стабилизатора, что приводит в рабочее состоянгге весь стабилизатор. При достижении выходным напряжением номинального значения пробивается стабилитрон 9 и открывается транзистор 4, который шунтируQ ет вход транзистора 3, запирая его. С этого момента шунтирующий резистор 2 отключен и на работу стабилизатора не влияет. Благодаря тому, что шунтирующий резистор после запус5 ка стабилизатора не участвует в работе, обеспечивается достаточно высокая стабильность выходного напряжения в широком диапазоне изменения входного напряжения и тока нагрузки.

Q При номинальном режиме работы

диф{1)еренциальный усилитель на транзисторах 12 и 13 управляет работой регулирующего транзистора 1 и выходное напряжение стабилизатора автома5 тически поддерживается постоянным. С ростом тока нагрузки увеличивается и ток через транзистор 12. В результате увеличивается проводимость регулирующего транзистора 1, который стремится поддержать выходное напряжение при возросшей нагрузке постоянным. Стабилизация выходного напряжения продолжается до тех пор, пока ток через транзистор 12 не достигнет максимального значения, опре5 деляемого стабилитроном 9, резистором 8 и напряжением между базой и эмиттером транзистора 12, Выходное напряжение.будет продолжать падать с ростам нагрузки до тех пор, пока транзистор 12 полностью не закроется. Регулирующий транзистор 1 в этом случае также запирается, и выходное напряжение стабилизатора падает практически до нуля.

Вслед за запиранием регулирующего транзистора 1 запирается транзистор 4, а транзистор отпирается. Ток короткого замыкания ограничивается величиной сопротивления шунтирующего резистора 2, затем защита работает в режиме стабилизации тока в автоколебательном режиме. /

Таким образом, отключение шунтирующего резистора в стационарном режи5 ме позволяет повысить стабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки и расширить область применения стабилизатора в различ0

0

5

0

3 .biO

ных устройствах электропитания, работающих с колебанием тока нагрузки от Р1уля до заданного номинального

значения.

Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок, содержащий регулирующий транзистор, включенный в силовую шину эмиттером к входному выводу, а коллектором - к выходному выводу, дифференциальный усилитель постоянного тока, один вход которого подключен к выходу ис- точника опорного напряжения на стабилитроне и ограничительном резисторе, другой вход подключен к выходу делителя выходного напряжения, а выход к базе регулирующего транзистора непосредственно и через первьй резистор к входному выводу, сглаживающий конденсатор, включенный парал-

з

лельно выходным выводам, упраапяю- щий транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, цепочку из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, щунтирующий резистор и второй резистор, отличающийся тем, что, с целью повы- щения стабнпьности в щироком диапазоне изменения тока нагрузки и входного напряжения, шунтирующий резистор подключен параллельно регулирующему транзистору через коллекторно- эмиттерный переход дополнительного транзистора, база которого подключена к коллектору управляющего транзистора непосредственно и через второй резистор к входному выводу, при этом база управляющего транзистора подключена через указанную цепочку из последовательно соединенных резистора и стабилитрона к коллектору регулирующего транзистора.

Изобретение отиосится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах электропитания электро- и радиоаппаратуры. Цель - повьппение стабильности выходного напряжения в широком диапазоне изменения тока нагрузки и входного напряжения. В момент подачи входного на3 2 пряжения транзистор 3 открывается и переходит в режим насыщения, в результате чего стабилизатор приводится в рабочее состояние. При достижении выходным напряжением номинального значения пробивается стабилитрон 9, открывается транзистор 4, шунтируя вход транзистора 3 и закрывая его. В результате этого шунтирующий резистор 2 после запуска стабилизатора не участвует в работе, что обес печивает высокую стабильность выходного напряже ния в широком диапазоне изменения входного напряжения и тока нагрузки. При номинальном режиме работы дифференциальный усилитель управляет работой регулирующего транзистора I и выходное напряжение стабилизатора автоматически поддерживается постоянным 1 ил. tA SS (Л