УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G05F1/573 

Изобретение относится к области источников питания, в частности к полупроводниковым стабилизаторам напряжения.

Известны устройства заш,иты стабилизатора напряжения, в которых в качестве нагрузки усилителя используется генератор тока повышающий коэффициент усиления усилителя и, следовательно, основные параметры стабилизатора, при этом устройство защиты включает в себя диод и резистор.

Однако в известных устройствах ток короткого замыкания стабилизатора оказывается большим и превышает максимальный ток нагрузки « ток срабатывания схемы защиты, что приводит к большой мощности рассеивания стабилизатора в режиме короткого замыкания.

С целью уменьшения тока и рассеиваемой мощности при коротком замыкании в предлагаемом устройстве введена вторая цепь защиты, включающая в себя дополнительный транзисторный генератор тока, включенный между общей шиной и базой транзисторного генератора тока, и резистор, включенный параллельно дополнительному генератору тока.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

2, нагрузкой которого является генератор тока на транзисторе 3 и резисторах 4 и 5, делитель выходного .напряжения на резисторах 6 и 7, источник опорного напряжения 8,

конденсатор 9, диод 10 и резистор //. Дополнительный генератор на транзисторе 12 с резистором 13 в цепи эмиттера защунтирован резистором 14. Ток дополнительного генератора определяется выражением

.т.

if -

где 6вых - выходное напряжение стабилизатора;

Ьбэт,,, - напрялсение база-эмиттер транзистора 12.

Напряжение на базе транзистора 3, определяемое током генератора на транзисторе 12, обеспечивает необходимый для регулирующего транзистора / управляющий базовый ток.

Ток срабатывания защиты при перегрузке определяется выражением

r 4-f/6.., + f/.

-Д.о

,

При коротком замыкании транзистор 12 закрываемся, так как напряжение на его базе становится равным нулю, нри этом если резистор М имеет бесконечное сонротивление, то закрывается также и транзистор 3, что приводит к отсечке тока транзистора 1. Однако в этом случае стабилизатор имеет нагрузочную характеристику релейного типа и не устанавливается автоматически в рабочий, режим при устранении короткого замыкания. Введенный в схему резистор 14 определяет величину тока короткого замыкания и обеспечивает упомянутое установление рабочего режима. Для выхода стабилизатора в рабочий режим необходимо, чтобы ток короткого замыкания стабилизатора на минимальном сопротивлении нагрузки обеспечил напряжение и бэт,, 0,6 в, достаточное для включения генератора тока на транзисторе 12.

Возможны два режима работы схемы защиты.

В первом режиме диод 10 при коротком замыкании закрыт, и ток короткого замыкания не ограничивается резистором 11.

Величина тока короткого замыкания определяется из выражения

(,)

( + Л.)Л.

где t/Bx - входное напряжение стабилизатора;

PI - коэффициент усиления по току регулирующего транзистора /.

:Во втором режиме ток ограничивается с помощью резистора 11, падение напряжения на котором открывает диод 10, при этом ток короткого замыкания равен

/кз Первый режим работы схемы защиты обеспечивает меньший ток короткого замыкания, но этот ток зависит от коэффициента усиления транзистора 1, поэтому изменяется при смене последнего и колебаниях температуры. Второй режим обеспечивает большие значения тока короткого замыкания, однако величина этого тока более стабильна.

Предмет изобретения

Устройство защиты стабилизатора напряжения, содержащее генератор тока на транзисторе и усилитель, отличающееся тем, что, с целью уменьшения тока и рассеиваемой мощности при коротком замыкании, между базой транзистора и генератора тока и общей шиной включен дополнительный генератор тока на транзисторе, переход эмиттерколлектор которого щунтирован резистором.