Импульсный стабилизатор напряжения Советский патент 1974 года по МПК G05F1/58 

1

Иаобретеии(, относится к электротехник и может б}лть использовгпю в устройствах литания.

Иа оси.авт.св. № 334563 известен импульсный стабилизатор напряжения, в

котором роль заипггного элемента от корокого замыка1П1я нагрузки выполняет стабиjniTpoii, включенный между выходной стабилизатора и коллектором уси; ителя обратной связи.

Однако защита в такой схеме срабатывает только при чистом коротком замыкании нагрузки и не реагирует на перегрузки, т.е. на увеличение тока пагрузки. Кроме того, на номинальную

величину входного напряжения стабилизатора, при котором срабатывает защита, влияет разброс параметров элемептов схемы, изменения 1емпе1затуры окружан щей среды.Цель изобретения заключается в повышенном Нсздеж)юст11 работы защиты.

В предлагаемом импульсном стабилизаторе напряжения это достигается включением т|)анзистора заишты так, что его

коллектор, база, эмиттер соединены соответственно с коллектором, зкшттером и базой транзистора усилителя обратной связи и, в зависимости от его состояния, (открытое, закрытое) транзистор защиты будет соответственно закрыт или открыт из-за того, что к его входу приложено входное напряжение усилителя обратной связи в обратной полярности.

На чертел е изображена принципиальная электрическая схема ик- пульсного стаби- ;П1затора напряжения.

Одноемкостной мультивибратор выполнен на транзисторах 1,2, резисторе 3, конденсаторе 4. Усилитель обратной связи выполнен на транзисторе 5 и резисторах 6,7 и 8. Напряжение обратной связи сравнвае1х;я с напряжением источника опорного напряжения - стабилитрон 9, резистор Ю.

Необходимый уровень пульсаций выходного напряжения обеспечивает фильтр диод 11, дроссель, 12, конденсатор 13.

Дополнительный транзистор 14 подключен коллектором и эмиттером, соответственно, -к коллектору и базе транзистора 5, а базой соединен через резистор IS с эмиттером последнего и через конденсатор 16 - с общей шиной. .

При нормальной работе ключевой режим стабилизатора обеспечивается временем заряда и разряда конденсатора 4. Время разряда конденсатора 4 регулируется транзистором 5, на базе которого имеется отрицательный потенциал порядка О,5в по отношению к эмиттеру.

Уменьшение входного напряжения вызывает отпирание регулирующего элемента и запирание транзистора 5, у которого на эмиттере (к опорному стабилитрону 9) на пряжение, а на базе - уменьшающееся напряжение, которое снима.ется с резистор 8. Когда уменьшение входного напряжения вызовет уменьшение выгодного напряжения а следовательно и уменьшение напряжения на резисторе 8, это приведет к изменению полярности напряжения на эмиттере - базе транзистора 5, и транзистор 5 будет закрыт.

Режим, короткого замыкания нагрузки характеризуется открытым состоянием транзистора 1 до насышения, а уменьшающееся напряжение на резисторе 8, вызывает запирание транзистора 5.

Увеличение тока нагрузки вызьшает отпирание транзистора 1 и уменьшение входного напряжения из-за увеличения падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника входного напряжения. При уменьшении входного напряжения до величины выходного оба напряжения начинают уменьшаться одинаково, уменьшающееся при этом напряжение на резисторе 8, вызьшает запирание транзистора 5.

Таким образом в режиме перегрузки по току, короткого замыкания нагрузки и уменьшения входного напряжения ниже допустимого предела транзистор 5 закрывается и вызывает запирание транзистора 2 и отпирание транзистора 1.

Для защиты стабилизатор необходимо перевести в такое состояние когда T :iaH3HCTop 1 закрыт, а транзистор 2

открыт. Это выполняется путем подключения транзистора 14 таким образом, что на его вход (эмиттер-базу) подается входное напряжение транзистора 5 в обратной

.полярности, а коллектор соединен с базой транзистора 2 через резисторы ,3,6.

При нормальной работе стабилизатора транзистор 14 закрыт положительным напряжение|М: на его , которое снимаетдя с эмиттера транзистора 5,

При коротком замыкании нагрузки, перегрузке по току,-а также при уменьшении входного напряжения ниже допустимого, напряжение эмиттер-база транзистора 5

изменяется таким образом, что транзистор 5 закрывается, а транзистор 14 открывается.

Отпирание транзистора 14 позволяет протекать току базы транзистора 2 по цепи:

плюс источника, резистор 8, эмиттер-коллектор транзистора 14, резисторы 6,3, переход эмиттер-база транзистора 2, минус источника. При этом транзистор 2 открывается вызывая запирание транзистора 1.

При нормальной работе стабилизатора

напряжение эмиттер-база транзистора 5 (соответственно эмиттер-база транзистора 14) изменяется на небольшую величину, при этом существует устойчивое состояние -

транзистор 5 открыт, а транзистор 14 зак- о рыт.

При вышеперечисленных неисправностях существует второе устойчивое состояние, когда транзистор 5 закрыт, а транзистор

14 открыт.

Предмет изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения по

авт.св.№ 334563, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, С1аб1и изагор снабжен дополнительным транзистором, коллектор и эммятер )1О

подключены, соотвечственно, к коллектору и базе трав1зист()ра усилителя обратной связи, а база с;оедипепа через резистор с эмиттером посл дне1о и че|1е,з конденсатор - с общей шиной.