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

..LJ

00 4 ND

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников питания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напря- женин с защитой от перенапряжений.

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательно в потенциальную силовую щину 2. . к управляющему входу регулирующего элемента 1 подключен блок 3 управления, входы которого соединены с зажимами нагрузки 4, емкостный или LCD-фильтр 5 и блок защиты от перенапряжений, в состав которого входит ключевой элемент 6 на проходном 7 и согласующем 8 транзисторах разного типа проводимости, включенный последовательно в потенциальную силовую щину 2 между регулирующим элементом 1 и нагрузкой 4, при этом база согласующего транзистора 8 ключевого элемента 6 через первый резистор 9 подключена к коллектору промежуточного транзистора 10, эмиттер которого соединен с общей силовой тиной 1 1, а база через второй резистор 12 - с коллектором транзистора 13 усилителя блока защиты, эмиттер которого соединен с источником 14 опорного напряжения, база подключена к средней точке резисторного делителя 15 напряжения, один вывод которого соединен с общей силовой щиной 11, другой вывод с коллектором проходного транзистора / ключевого элемента 6, а также щунтирую- щий транзистор 16, коллектор которого подключен к управляющему вход.у регулирующего элемента 1, эмиттер - с общей силовой щиной 11, а база через третий резистор 17 и первый диод 18 подключена к источнику 14 опорного напряжения (к потенциальной силовой щине 2), а через второй диод 19 связана с коллектором промежуточного транзистора 10.

Стабилизатор напряжения может быть непрерывным или импульсным, соответственно регулирующий элемент 1 работает в непрерывном или в ключевом режиме и в схеме используется емкостный или LCD-фильтр 5 и соответствующий блок 3 управления.

Предлагаемый стабилизатор работает следующим образом.

При нормальной работе и номинальном выходном напряжении стабилизатора транзистор 13 усилителя блока защиты открыт, так как потенциал его эмиттера относительно общей 1НИНЫ 11, равный напряжению опорного источника 14, вьпие, чем потенциал его базы, определяемый нанряжеI

0

5

0

5

0

нием нижней части делителя 15 напряжения. Вследствие этого открыты промежуточный транзистор 10, а также проходной 7 и согласующий 8 транзисторы ключевого элемента 6, приче.м промежуточный транзистор 10 открыт током, протекающим через транзистор 13 и резистор 12, а согласую- ш,ий транзистор 8 - током, протекающим через резистор 9 и промежуточный транзистор 10. Шунтирующий транзистор 16 при этом закрыт, так как его база подключается к общей силовой шине 11 открытым промежуточным транзистором 10.

Таким образом, при нормальном режиме работы ключевой элемент 6 находится в режиме насыщения, а щунтирующий транзистор 16 - в режиме отсечки и они не влияют на работу стабилизатора напряжения.

При повыщении по какой-либо причине в)1ходного напряжения стабилизатора по- выщается напряжение на делителе 15 и, следовательно, потенциал базы транзистора 13, тогда как потенциал его эмиттера остается постоянным, поэтому транзистор 13 усилителя блока защиты закрывается. Вследствие этого промежуточный транзистор 10, согласующий 8 и проходной 7 транзисторы ключевого элемента 6 также закрываются и напряжение на выходе .стабилизатора становится равным нулю.

При запирании промежуточного транзистора 10 щунтирующий транзистор 16 открывается током, протекающим через резистор 17 и первый диод 18, вследствие чего управляющий вход регулирующего элемента 1 подключается к общей силовой щине 11 и регулирующий элемент 1 оказывается в запертом состоянии.

35

40

45

При длительном перенапряжении на выходе стабилизатора, например при пробое регулирующего элемента 1 (неисправность типа короткого замыкания), ключевой элемент 6 заперт до отключения стабилизатора от питаюнл(й сети и его выходное напряжение равно нулю.

При кратковременных всплесках выходного напряжения стабилизатора, например при его включении, ключевой элемент 6 также запирается, напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, шунтирующий транзистор 16 открывается и блокирует вход регулирующего элемента 1, поэтому последний, если он исправен, оказывается в запертом состоянии до момента пропадания внешней причины перенапряжений. Вследствие этого после устранения перенапряжения схема автоматически возвращается в исходное состояние.

При отсутствии шунтирующего транзистора 16 принцип взаимодействия блока за- 55 щить от перенапряжений и стабилизатора изменяется. При срабатывании блока защиты напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, регулирующий эле50

мент К если он исправен, под воздействием сигнала с выхода блока управления переходит в открытое состояние, которое сохраняется при перенапряжении и в первый момент после его исчезновения. Так как открытое состояние регулирующего элемента I стабилизатора для блока защиты от перенапряжений эквивалентно пробою его в запертом состоянии, то схема не возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений, содержащий

10

том и выходным выводом, при этом база согласующего транзистора ключевого элемента через первый резистор подключена к коллектору промежуточного транзистора, эмиттер которого соединен с общей щиной, а база через второй резистор соединена с коллектором транзистора усилителя блока защиты, эмиттер которого соединен с источником опорного напряжения, база подключена к средней точке резисторного делителя напряжения, один вывод которого соединен с общей щиной, другой вывод соединен с коллектором проходного транзистора ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и помехозащищенрегулирующий элемент, включенный после- |5 ности и обеспечения автоматического воз- довательно в потенциальную силовую шину, к управлящему входу регулирующего элемента подключен блок управления, входы которого соединены с выходными выводами, LCD-фильтр и блок защиты от перенапряжений, в состав которого входит ключевой 20 а база через первый диод и третий резис- элемент на проходном и согласующем тран-тор подключена к источнику опорного назисторах разного типа проводимости, вклю-пряжения, а через первый диод и второй

ченный последовательно в потенциальную диод соединена с коллектором промежуточ- силовую щину между регулирующим элемен-ного транзистора.

врата в исходное состояние, в него введены третий резистор, два диода и щунти- рующий транзистор, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, эмиттер соединен с общей шиной,

том и выходным выводом, при этом база согласующего транзистора ключевого элемента через первый резистор подключена к коллектору промежуточного транзистора, эмиттер которого соединен с общей щиной, а база через второй резистор соединена с коллектором транзистора усилителя блока защиты, эмиттер которого соединен с источником опорного напряжения, база подключена к средней точке резисторного делителя напряжения, один вывод которого соединен с общей щиной, другой вывод соединен с коллектором проходного транзистора ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и помехозащищенности и обеспечения автоматического воз- а база через первый диод и третий резис- тор подключена к источнику опорного наврата в исходное состояние, в него введены третий резистор, два диода и щунти- рующий транзистор, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, эмиттер соединен с общей шиной,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние. Устр-во содержит регулирующий элемент 1, к управляющему входу которого подключен блок 3 управления, LCD-фильтр 5 и блок защиты от перенапряжений на ключевом элементе 6, в состав которого входят проходной 7 и согласующий 8 транзисторы разных типов проводимости и который включен между регулирующим элементом 1 и выходным выводом. База транзистора 8 через резистор 9 подключена к коллектору промежуточного транзистора 10, эмиттер которого подключен к общей шине, а база через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 13 усилителя блока защиты. В устр-во введены еще один резистор 17, два диода 18, 19 и щунтирующий транзистор 16. При кратковременных всплесках выходного напряжения элемент 6 заперт, напряжение на выходе становится равным нулю, транзистор 16 открывается и щунтирует регулирующий элемент 1. После устранения аварии схема автоматически возвращается в исходное состояние. 1 и,1. « (Л