Релейный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрева Советский патент 1976 года по МПК G05F1/58 

(54) РЕЛЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРЕВА содержит транзисторы 2 и 3, Цепь протекания теплового тока транзистора 2 обра зуется благодаря включению диода 4. Для форсированного переключения регулирующе го составного транзистора в цепь коллектора и базы транзистора 3 включены обмотки 5 и 6, индуктивно связанные с обмоткой 7 дросселя фильтра. Регулирующий составной транзистор управляется релейным элементом 8, выход которого соеди- нен через обмотку 6 с базой транзистора 3. Управляющий вход релейного элемента подключен к выходу элемента сравнения 9. На один вход сэлемента сравнения 9 подается эталонное напряжение со стабилит рона 10, а на другой вход - часть выходного напряжения с резисторов 11 и 12. Конденсатор 13 является элементом Л С фильтра, а резистор 14 - нагрузкой стабилизатора. Параллельно диоду 4 через рези- стор 15 включен транзистор 16, коллектор которого через стабилитрон 17 подключен к отключающему входу релейного элемента Устройство работает следующим образом В исходном состоянии {до включения источника 1) релейный элемент 8 включен, и с его выхода на базу регулирующего составного транзистора 2, 3 через обмотку 6подается отрицательны потенциал. При подаче напряжения с источника 1 по цепи (переход коллектор эмиттер транзистора 2 - конденсатор 13 и резистор 14 - обмотка 7дросселя фильтра) проходит ток. Из-за наличия,С«фильтра напряжение на нагрузке возрастает плавно. Часть этого напряжения j подается с резисторов 11 и 12 на вход элемента сравнения 9, где сравнивается с эталонным напряжением / со стабилитрона 10. При Ud уэт элемент сравнения 9 выдает сигнал на включение релейного элемента 8, с выхода которого уже снимается положительный потенциал, и регулирующий составной транзистор закрывается. Энергия запасенная вЛС-фильтре, не может исчезнуть мгновенно, поэтому напряжение на выходе стабилизатора плавно уменьща- ется. Это уменьщение происходит до тех пор, пока элемент сравнения 9 не выдаст сигнал на включение элемента 8. При включении элемента 8 напряжение на выходе стабилизатора опять возрастает и т. д. Таким образом, на выходе стабилизатора напряжение пульсирующее. Амплитуда и частота пульсаций в основном определяется параметрами элемента сравнения 9, релейного элемента 8 и С-фильтра. Среднее значение выходного напряжения очень мало зависит от изменения входного напряжения и тока нагрузки и определяется в основном стабильностью эталонного напряжения УЭЯ со стабилитрона 10. Для регулирующего транзистора, работающего в импульсном режиме, опасна высокая температура коллекторного перехода, С ростом температуры растет тепловой ток коллектора Это свойство транзистора использовано в схеме защиты от перегрева транзистора. При больщом токе нагрузки или даже при коротком замыкании увеличивается мощность рассей.вания на транзисторе, возрастает температура коллекторного перехода, что влечет за собой увеличение теплового тока транзистора 2, Часть теплового тока коллектора транзистора 2, проходя через переход базаэмиттер транзистора 16, вызывает увеличение его коллекторного тока и отрицательного потенциала относительно корпуса анода стабилитрона 17. При достижении величины потенциала более порогового стабилит рон 17 открывается и выключает релейный элемент 8, С выхода элемента 8 подается положительньш потенциал на составной регулирующий транзистор 2, 3. который закрывается и выключает стабилизатор. В качестве элемента сравнения 9 можно использовать однокаскадный дифференциальный УПТ, а в качестве релейного элемента 8 - триггер Шмитта в интегральном исполнении. Это позволит улучщить весога- баритные характеристики стабилизатора, а также увеличить его к. п. д. и надежность в работе. Формула изобретения Релейный стабилизатор постоянного пряжения с защитой от перегрева, содержащий регулирующий составной транзистор, сглаживающийLC-фильтр с основной и дополнительными обмотками для форсированного переключения регулирующего составного транзистора, элемент сравнения, релейный элемент, и блок защиты от пе«. регрева регулирующего транзистора, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения высокого быстродействия, . п, д. и повышения надежности стабилиатора в работе при изменении температуры окружающей среды в щироких пределах, лок защиты от перегрева регулирующего ранзистора выполнен в виде транзистора, аза которого через резистор подключена

к аноду диода, включенного в цепь протекания теплового тока регулирующего транзистора, эмиттер- катоду этого диода, а коллектор - к аноду стабилитрона, катод которого подключен ко входу релейного элемента.