УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК H02M3/156 G05F1/567 H02H5/04 

Транзисторные устройства защиты полупроводниковых стабилизаторов напряжения известны. Однако при их работе запирание регулирующего транзистора происходит путем разрыва цепи базового тока этого транзистора. Это не обеспечивает его полного запирания, особенно в режиме повыщенных положительных температур. В предлагаемом устройстве этот недостаток устранен за счет использования в схеме защиты дополнительного источника напряжения, положительный полюс которого через резистор, образующий с конденсатором цепь задержки, соединен с эмиттером транзистора схемы защиты, а отрицательный полюс - с отрицательным полюсом выходного напряжения. Такое отличие обеспечивает как формироваиное (быстрое) и надежное запирание составного регулирующего транзистора в области повышенных температур, так и эффект электронной защелки (т. е. поддержание регулирующего транзистора в закрытом состоянии после срабатывания защиты). На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - транзистор устройства защиты; 2 - регулирующий транзистор; 3 - сопротивление - датчик величины тока нагрузки; 4 - дополнительный источник ндорял ения для запирания регулирующего транзистора 2; 5 - сопротивление цепи задержки; 6 - конденсатор цепи задержки; 7 - транзистор усилителя постоянного тока. Схема рассчитана так, что в нормальном режиме (когда нет перегрузки или короткого замыкания на выходе стабилизатора) напряжение на эмиттерном переходе транзистора / меньше или равно напряжению запирания. В таком режиме транзистор / практически не оказывает влияния на работу стабилизатора. При у: 1еньщении сопротивления нагрузки растет ток нагрузки, а соответственно и напряжение на эмиттерном переходе транзистора /. При некотором токе нагрузки транзистор / открывается, а транзистор 2 начинает запираться. При этом ток нагрузки ограничивается, и стабилизатор переходит в режим ограничения тока. При дальнейщем уменьшении сопротивления нагрузки начинает уменьшаться выходное напряжение, так как ток нагрузки больще не звеличивается. Это приводит к уменьщению запирающего напрялсения и к еще большему отпиранию транзистора /, что, в свою очередь, приводит к более сильному запиранию регулирующего транзистора 2. При этом начинаетуменьщаться ток нагрузки стабилизатора, что приводит к еще более сильному уменьшению выходного напряжения. В итоге осуществляется лавинообразный триггерный процесс, в течение которого регулирующий транзистор 2 нолностью запирается. Ток нагрузки практически прекращается, а выходное напряжение стабилизатора близко к нулю. При этом напряжение дополнительного источника прикладывается в отпирающем направлении к эмиттерному переходу транзистора схемы защиты, а в запирающем направлении - к эмиттерному переходу регулирующего транзистора.

При коротком замыкании нагрузки увеличивается напряжение на датчике 3 величины тока нагрузки, одновременно с этим выходное напряжение резко уменьщается. Транзистор 1 резко открывается, что нриводит к форсированному запиранию регулирующего транзистора 2.

Для возобновления работы стабилизатора необходимо устранить короткое замыкание или перегрузку, выключить источники напряжения входного и дополнительного напряжения и снова включить их; причем необходимо, чтобы напряжение от дополнительного источника появлялось несколько позже входного, в противном случае стабилизатор не будет включаться. С этой целью напряжение дополнительного источника 4 подается на устройство защиты через цепь задержки, состоящую из сопротивления 5 и конденсатора 6.

Особенностью данного устройства защиты является то, что запирание регулирующего транзистора 2 осуществляется не разрывом его базовой цепи, а подачей в иее специального запирающего напряжения, которое играет роль электронной защелки и обеспечивает быстрое и надельное запирание регулирующего транзистора при любых температурных режимах. Особенностью устройства защиты является также и то, что для обеспечения нормального включения стабилизатора в нем используется цепь задержки.

Предмет изобретения

Устройство защиты стабилизатора нанряжения, содержащее регулирующий транзистор и каскад усилителя постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и надежности защиты, коллектор транзистора усилителя постоянного тока через последовательно соединенные переход коллектор-эмиттер транзистора защиты и резистор задержки подключен к положительному полюсу дополнительного источника питания, а база указанного транзистора защиты через датчик тока нагрузки, выполненный Б виде резистора, подключена к отрицательному полюсу этого же источника, при этом между полюсами последнего включен электролитический конденсатор задержки.

Ь0

Чi-04 S-