В П ТБ Советский патент 1973 года по МПК G05F1/569 

1

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение для стабилизации постоянного напряжения при больших токах нагрузки.

Известны компенсационные стабилизаторы постоянного напряжения последовательного типа, содержащие т параллельно соединенных регулирующих транзисторов с предохранителями Б эмиттерных цепях, схему сравнения, усилитель постоянного тока, транзисторы предварительного усиления, релейно-транзисторную схему защиты от перенапряжений, управляющая цепь которой подключена параллельно выходным клеммам.

В известных схемах защита стабилизатора и потребителя от повышения входного напряжения при пробое регулирующего транзистора основана на применении релейных и релейно-транзисторных схем, срабатывающих при увеличении выходного напряжения сверх заданного значения и отключающих от стабилизатора питание либо с помощью контакта реле, либо путем создания искусственного короткого замыкания, вызывающего перегорание предохранителя.

Такие схемы характеризуются необходимостью ремонта устройства в случае пробоя регулирующего транзистора, что является серьезным пренятствием для создания стабилизаторов напряжения на большие токи. Из-за

низкой надежности регулирующего элемента такое устройство оказывается практически не работоспособным.

Цель изобретения - создание такой схемы стабилизатора, которая обеспечивала бы возможность резервирования регулирующего элемента функциональной избыточностью, что позволяет резко повысить надежность стабилизатора.

Это достигается тем, что параллельно т регулирующим транзисторам дополнительно подключено п резервных регулирующих транзисторов с предохранителями в эмиттерных цепях, причем в базовые цепи каладого из регулирующих транзисторов включены предохранители, а контактная цепь релейно-транзисторной схемы защиты подключена параллельно выходным клеммам. На чертеже изображена схема предлагаемого стабилизатора.

В схеме полупроводникового стабилизатора напряжения, содержащей схему сравнения 1, усилитель постоянного тока 2 и транзисторы предварительного усиления 3 и 4, регулирующий элемент 5 выполнен в виде параллельно соединенных т основных и п резервных транзисторов. В эмиттерные и базовые цепи кал дого из (m+n) транзисторов включены предохранители. К выходным клеммам стабилизатора подключены управляющая цепь релейно-транзисторной схемы 6 и ее контактная цепь, содержащая замыкающий контакт 7 и резистор 8.

В режиме холостого хода стабилизатор работает следующим образом. Причиной выхода из строя транзистора может являться пробой любого из его р-п переходов. В случае пробоя перехода эмиттер-коллектор в одном из регулирующих транзисторов выходное напряжение стабилизатора возрастает, что вызывает срабатывание релейно-транзисторной схемы 6. При замыкании контакта 7 появляется путь для протекания тока через короткозамкнутый переход эмиттер-коллектор транзистора, эмиттерный предохранитель, контакт 7, резистор 8 и источник входного напряжения, в результате чего эмиттерный предохранитель перегорает, отключая пробитый переход от схемы. При пробое перехода коллектор-база в одном из регулирующих транзисторов напряжение на выходе стабилизатора также возрастает, поскольку на базы транзисторов поступает отпирающее напряжение. Релейнотранзисторная схема 6 срабатывает, и через замкнувшийся контакт 7 протекает суммарный ток регулирующих транзисторов. Через короткозамкнутый переход коллектор-база транзистора и соответствующий базовый предохранитель протекает при этом суммарный базовый ток регулирующих транзисторов, в результате чего базовый предохранитель перегорает и отключает пробитый переход от схемы. Пробой перехода база-эмиттер в одном из регулирующих транзисторов не приводит к нарушению режима стабилизации в схеме, поскольку регулирующие транзисторы оказываются запертыми (напряжение база-эмиттер равно нулю), а роль регулирующего элемента выполняет транзистор предварительного усиления 4. При включении нагрузки через короткозамкнутый переход база-эмиттер и соответствующий базовый предохранитель протекает ток, в результате чего последний перегорает, отключая пробитый переход от схемы. Увеличение нагрузки на выходе стабилизатора приводит в случае пробоя любого из р-п переходов в одном из регулирующих транзисторов к уменьшению времени перегорания соответствующего предохранителя.

Таким образом, предлагаемая схема обеспечивает перегорание соответствующего предохранителя при пробое р-п перехода в одном из регулирующих транзисторов в широком диапазоне изменения нагрузки на выходе стабилизатора, что и позволяет осуществить резервирование регулирующего элемента.

Предмет изобретения

Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения последовательного типа, содержащий т параллельно соединенных регулирующих транзисторов с предохранителями

в эмиттерных цепях, схему сравнения, усилитель постоянного тока, транзисторы предварительного усиления, релейно-транзисторную схему защиты от перенапряжений, управляющая цепь которой подключена параллельно

выходным клеммам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора, параллельно т регулирующим транзисторам дополнительно подключено п резервных регулирующих транзисторов с предохранителями в эмиттерных цепях, причем в базовые цепи каждого из регулирующих транзисторов включены предохранители, а контактная щепь релейно-транзисторной схемы защиты подключена параллельно выходным клеммам.