Стабилизатор постоянного напряжения с защитой Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированных источниках вторичного электропитания электро- и радио- аппаратуры.

Цель изобретения - повьшение надежности стабилизатора.

На чертеже изображена схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой.

Стабилизатор содержит блок 1 стабилизации с регулирующим элементом 2 и блоком З управления, регулирующий элемент 2 включен последо1вательно с резистивным датчиком 4 тока в силовую шину, к первому выводу датчика 4 тока подключен положительный вывод источника 5 постоянного напряжения, отрицательный вывод которого подключен к эмиттеру;транзистора б защиты. Ваза транзистора 6 соединена с базой регулирующего элемента 2 (транзистора), а коллектор - с перв.ым выводом интегрирующей цепи 7, состоящей из резистора 8, конденсатора 9 и резистора 10, причем второй и третий выводы интегрир 5тощей цепи подключен к общей шине, а четвертый вывод через запоминающий (одновибратор) Пи исполнительный 12 элементы подключен к блокирующему входу блока 3 управления, выход которого пoдкJEOчeн к управляющему входу регулирующего элемента 2 и базе транзистора 6.защиты. В качестве запоминающего элемента 11 использован одновнбратор.

Стабилизатор работает следующим образомо

При превышении током нагрузки оп- ределенной величины напряжение на датчике тока (полярность показана на чертеже в круглых скобках) повышает напряжение источиика 5, что приводит к отпиранию транзистора 6 защи ты, и часть базового тока элемента 2 протекает по цепи: источник 5j переход база - эмиттер транзистора 6, Ток через регулирующий элемент ограничен на определенном уровне

Величину определяют из следующей системы уравнений.:

УЪ

,,«5.,

ам S

6ЫХ 3

Un - I

JMOKC 5б

КЗ

.

(Ь

R - и

бэг

(1)

где и - напряжение источника питания;

Uj - напряжение источника 5; Uj и Ug напряжение база - эмиттер

транзисторов 6 и 2; ьыхг выходное напряжение блока 3

управления; Г- - внутреннее сопротивление

ВН5

источника 5 постоянного напряжения ;

R -. сопротивление датчика 4 тока; эмак максимальный выходной ток

блока 3 управления; р - коэффициент усиления по току транзистора 2, Решив систему (1) относительно 1, получают

.c.- IitLS. Т- Uj ,11.

« R ... г Г

Соответствующим выбором г , D и R можно добиться того, что

.S. j ,

и

тогда

/i-R

т - U

Кг- R

Сигнал перегрузки, появившийся на коллекторе транзистора 6 защиты при его отпирании, заряжает конденсатор 9 интегрирующей цепи 7, и напряжение на нем постепенно увеличивается. Когда напряжение на конденсаторе 9 достигает порога срабатывания элемента И, последний запоминает сигнал перегрузки, и на его выходе появляется импульс, равный по длительности времени запоминания,поступающий на вход исполнительного . элемента 12, а с его 1выхода - к блокирующему входу блока 3 управления. Вследствие этого регулирующий элемент 2 выключается на время запоминания одновибратора П, В течение этого времени конденсатор 9 интегрирующей цепи 7 разряжается до нуля через резистор 10. По истечении времени за- поми нания регулирующий элемент 2 снова включается, и при отсутствии перегрузки возобновляется нормальная работа стабилизатора.

В случае продолжительной перегрузки или короткого замыкания регулиру- щий элемент 2 работает в режиме генерации импульсов тока „, амплитуда которых ограничена величиной , а длительность определяет-ся постоянной времени интегрирующей цепи 7. Длительность паузы определяется временем запоминания одновибратора 11. Таким образом, соответствующим выбором параметров интегрирующей цепи 7 и длительности импульсов одновибратора 11 можно ограничить среднюю мощность, рассеиваемую регулирующим элементом 2 в режиме перегрузки и короткого замыкания, на заданном уровне.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий резистив- ный датчик тока, включенный в силовую шину последовательно с регулирующим элементом, транзистор защиты, коллектором подключенный к первому

56940

выводу интегрирующ1ей цепи, второй и третий выводы которой подключены к общей шине, а четвертый вывод через последовательно соединенные запоминающий и исполнительный элементы подключен к блокирующему входу блока управления, выход которого подключен к управляющему входу регулирующего

10 элемента, а входные выводы блока управления подключены соответственно к силовому выходному выводу и общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в

15 него ввeдe источник постоянного напряжения, включенный последовательно с переходом эмиттер - база транзистора защиты в полярности, противоположной проводящему состоянию это20 го перехода, и эта цепочка включена между входным силовым выводом и управляющим входом регулирукяцего элемента.

Устройство относится х электротехнике и может быть использовано в раздичньк устройствах электролита- ния электро- и радиоаппаратуры. Цель- повышение надежности стабилизато при работе в режиме перегрузки : короткого замыкания. Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство защиты введен источник постоянного напряжения, включенный последовательно с эмиттерно-базовым пеt-O 14-J 1-1 реходом транзистора защиты, и эта цепочка включена параллельно соединенным последовательно датчику тока и управляющему входу регулирующего элемента стабилизатора. При превышении током нагрузки определенной величины напряжение на датчике тока 4 превысит напряжение дополнительного источника, что приведет к отпиранию транзистора защиты 6 и ограничение тока через регулирующий элемент 2 на определенном заданном параметрами датчика тока 4 и источника постоянного напряжения 5 уровне на время, равное постоянной времени интегрирующей цепи 7, после чего регулирующий элемент 2 выключается на время, .равное времени запоминания одновибрато- ра 11. По истечении времени запоминания регулирующий элемент 2 включа-) ется и в случае отсутствия перегрузки возобновляется нормальная работа стабилизатора. 1 ил. § (Л й| О