Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок и короткого замыкания Советский патент 1975 года по МПК G05F1/58 

цепь регулирующего транзистора 1 и задаиное значение выходного напряжения восстанавливается. С возрастанием тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторах 12, 13. Это напряжение передается через резисторы 14, 15, 10 в базовые цепи транзисторов 6 и 3, закрывая их и уменьшая их шунтирующее действие и открывая транзисторы 5, 4, 2, 1. При дальнейшем увеличении тока нагрузки, выходное напряжение о-стается постоянным, пока напряжение на коллекторе транзистора 2 не станет близким к выходному напряжению стабилизатора, после чего напряжение на выходе стабилизатора начинает уменьшаться, так как транзисторы 2 и 4 близки к состоянию насыщения.

Уменьшение величины выходного напряжения приводит к резкому падению тока через стабилитрон 7, транзистор 5 открывается, но благодаря наличию резистора 9 открывается и транзистор 6, шунтируя базовую цень транзистора 2 и закрывая транзистор 5, препятствуя возрастанию тока нагрузки. При дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки стабилизатор переходит во второе устойчивое закрытое состояние, так как передача выходного (падающего) напряжения осуществляется в базовую цепь транзистора 5, транзистор 6 открывается и диод 11 запирается отрицательным напряжением на аноде, подаваемым через резисторы 12-15. В режиме короткого замыкания транзистор 5 заперт положительным напряжением на базе и отрицательным на эмиттере, а транзистор 4 падением напряжения на резисторе 12, заперты также транзисторы 2 и 1, а транзисторы 6 и 3 открыты. Кроме того, При работе стабилизатора в нормальном режиме колебание выходного напряжения, передающееся через резисторы 12, 13, 14, 15, 10 в базу транзистора 3 и на вход каскада сравнения, передается на базу регулирующего транзистора -в противофазе, способствуя увеличению коэффициента стабилизации.

Таким образом, подключение коллекторов транзисторов 5 и 6 каскада сравнения к базе и коллектору транзистора 4 (и базе транзистора 2) усилителя обратной связи обеспечивает большой диапазон регулирования токов нагрузки и высокий коэффициент усиления, а примененный способ подачи напряжения на вход каскада сравнения, пропорционального величине входного, выходного напряжения и величине тока нагрузки, позволяет получить требуемый коэффициент стабилизации и очень малое (равное нулю) выходное сопротивление, а также защитить стабилизатор от коротких замыканий. Хорошая температурная стабильность стабилизатора достигается применением дифференциального каскада сравнения,

а также с помощью диода 11, компенсирующего температурный дрейф источника опорного напряжения с положительным ТКН. В случае необходимости регулировки выходного напряжения резистор 8 может быть заменен транзистором п-р-п-типа. При этом коллектор транзистора соединяется с источником эталонного напряжения, база - с анодом, а эмиттер - с катодом диода делителя выходного напряжения. При использовании термокомпенсированного источника эталонного напряжения диод 11 может быть исключен. В обоих случаях вид нагрузочной характеристики стабилизатора изменяется незначительно.

Предмет изобретен и-я

1. Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок и короткого замыкания, содержащий основной регулирующий транзистор, подключенный базой к средней точке двух последовательно соединенных вспомогательных транзисторов того же типа проводимости, что и регулирующий транзистор, резистивный делитель, соединенный со входной шиной стабилизатора, с коллектором первого вспомогательного транзистора и эмиттером третьего вспомогательного транзистора противоположного типа проводимости, и дифференциальный усилительный каскад, один вход которого соединен с источником опорного напряжения, а другой - с делителем выходного напряжения, источник эталонного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности и коэффициента стабилизации, снижения выходного сопротивления и осуществления самозащиты от перегрузок и короткого замыкания, резистивный делитель соединен с базой второго вспомогательного транзистора и с одним из электродов диода, включенного между резисторами делителя выходного напряжения в проводящем направлении, лри этом другой электрод диода соединен через резисторы с выходом стабилизатора, источником опорного напряжения и базой транзистора дифференциального усилительного каскада, коллектор одного плеча которого соединен с базой, а коллектор другого с коллектором вспомогательного транзистора противоположного типа проводимости по отношению к основному регулирующему транзистору.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью уменьшения влияния внутреннего сопротивления выпрямителя на выходное сопротивление стабилизатора, коллектор первого вспомогательного транзистора соединен с эмиттером третьего вспомогательного транзистора, противоположного типа проводимости через регулируемый резистор.