Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1977 года по МПК G05F1/58 

3

тронной паре, светоизлучатель которой через ограничительный резистор подключен параллельно датчику тока, фотоприемник включен между базой второго согласующего транзистора и зажимом дополнительно введенного вспомогательного источника смещения, при этом между эмиттерами и базами согласующих транзисторов включены диоды, а между эмиттером и базой регулирующего транзистора ВКлючен дополнительный резистор.

В качестве оптоэлектронной пары может быть использована пара светодиод-фототиристор, при этом фототиристор подключен к базе второго согласующего транзистора через дополнительный резистор, кроме того, в качестве оптоэлектронной пары может быть использована пара светоизлучатель-фоторезистор.

На фиг. 1-5 представлены принципиальные схемы описываемого стабилизатора, содержащего регулирующий транзистор 1, включенный последовательно в выходную шину, согласующие транзисторы 2 и 3, подключенные к базе регулирующего транзистора 1, усилитель обратной связи 4, резистор-датчик 5 перегрузки, включенный между коллектором регулирующего и эмиттером согласующего транзисторов, исполнительный элемент 6 (фиг. 1); исполнительный элемент 6 может быть выполнен на транзисторе 7 (фиг. 2) либо на светоизлучателе 8, который через ограничительный резистор 9 подключен параллельно датчику 5 тока, и фотоприемнике 10, включенном базой второго согласзЮщего транзистора и зажимом вспомогательного источника смещения с напряжением LCM, причем между эмиттерами и базами согласующих транзисторов 2, 3 включены диоды 11 и 12 (фиг. 3). Кроме того, исполнительный элемент может быть выполнен на светодиоде 13 и фототиристоре 14, подключенном через дополнительный резистор 15 к базе согласующего транзистора 3 (фиг. 4); или на светоизлучателе 16 и фоторезисторе 17 (фиг. 5); кроме того, стабилизатор содержит резистор смещения 18.

Устройство, изображенное на фиг. 1, работает следующим образом. В нормальном режиме работы сигнал рассогласования через усилитель обратной связи 4 управляет регулирующим элементом, и стабилизатор выполняет свои основные функции. Напрял ение на датчике 5 перегрузки недостаточно для включения исполнительного элемента 6.

В режиме перегрузов по току нагрузки или КЗ на выходе стабилизатора напряжение на резисторе 5 возрастает, срабатывает исполнительный элемент 6 и транзистор 1 выходит из режима стабилизации, ограничивая или прекращая ток нагрузки.

При необходимости только ограничить ток нагрузки исполнительный элемент может быть выполнен на транзисторе (фиг. 2). В этом случае эмиттер и база транзистора 7 иодключены к датчику 5 перегрузки, а коллектор его - к базе составного регулирующего элемента.

Устройство, изображенное на фиг. 2, работает следующим образом. В нормальном режиме работы падение напряжения на датчике 5 перегрузки меньше напряжения отсечки транзистора 7. Он закрыт и не влияет на работу стабилизатора. При возрастании тока нагрузки более допустимого (или КЗ в нагрузке) возрастает напряжение на резисторе 5, открывается транзистор 7, в результате чего стабилизатор работает в режиме ограничения тока нагрузки.

Для полного ограничения тока нагрузки в устройство вводится источник . запирающего смещения UCM, светоизлучатель 8, подключенный через ограничительный резистор 9 параллельно датчику 5 перегрузки. Фотоприемник 10 ВКлючен последовательно в цепь

источника смещения, между эмиттером и базой каждого из однотипных согласующих транзисторов 2, 3 установлены диоды смещения 11, 12, между эмиттером и базой транзистора 1 другого типа проводимости установлен резистор смещения 18 (фиг. 3).

Устройство, изображенное на фиг. 3, работает следующим образом. В нормальном режиме работы энергия излучения светоизлучателя 8 недостаточна для включения фотоприемника 10, цепь /см не подключена к составному транзистору, и стабилизатор выполняет свои основные функции. В аварийном режиме работы включается фотоприемник 10 и подключает напряжение t/см к составному регулирующему элементу. Ток, протекающий от источника LcM. создает на диодах смещения II, 12 напряжение такой полярности, которое является запирающим для транзисторов 2, 3. При этом напряжение на резисторе 18 меньше напряжения отсечки, и он также закрыт, т. е. нагрузка в этом режиме полностью отключается от источника входного напряжения. Ток через диоды 11, 12 определяется сопротивлением фотоприемника 10 в открытом

состоянии и напряжением f/см.

При необходимости сохранения информации о перегрузке и однократном запирании составного регулирующего элемента исполнительный элемент выполнен на оптоэлектронной парет-светодиод 13-фототиристор 14 (фиг. 4). Устройство, изображенное на фиг. 4, работает следующим образом. В нормальном режиме работы фототиристор 14 находится в отключенном состоянии, стабилизатор выполняет свои основные функции. В аварийном режиме энергия светодиода 13 становится достаточной для включения фототиристора 14. Он включается и через ограничительный резистор 15 подключает источник f/см к регулирующему элементу. После резкого уменьщения тока через датчик иерегрузки регулирующий элемент продолжает оставаться в закрытом состоянии, ибо источник С/см не отключается от него, т. е. информация о перегрузке

сохраняется. Для повторного включения необходимо снять напряжение сети, устранить неисправность в нагрузке и затем включить снова.

В случае необходимости автоматического восстановления работы стабилизатора при однократной перегрузке исполнительный элемент выполнен на оптоэлектронной паре светоизлучатель 16-фоторезистор 17 (фиг. 5). Устройство, изображенное на фиг. 5, работает следующим образом. В нормальном режиме работы светоизлучатель не влияет на работу резистора, и его сооротивление велико. Стабилизатор в этом случае находится в рабочем режиме. В аварийной ситуации сопротивление фоторезистора резко уменьшается, и ток, протекающий через диоды 11, 12 от источника f/cM. достаточен для закрывания составного регулирующего . При снятии возмущающего воздействия фоторезистор переходит в область высоких сопротивлений, и работа стабилизатора восстанавливается.

Фор мула изобретения

1. Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий транзистор, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно К входному и выходному зажимам, согласующие транзисторы противоположного относительно р-егулирующего транзистора тиTia проводимости, первый из которых эмиттером и коллектором подключен к коллектору и базе регулирующего транзистора, а второй соединен эмиттером и коллектором соответственно с базой первого согласующего и эмиттером регулирующего транзисторов, и блок защиты от перегрузок и коротких замыканий с датчиком тока и исполнительным элементом, подключенным к базе -согласующего транзистора, отличающийся тем, что, с

целью повыщения к. п. д. и расширения функциональных возможностей, датчик тока включен между коллектором регулирующего и эмиттером первого согласующего трапз сто ров.

2.Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что исполнительный элемент блока защиты выполнен на транзисторе, эмиттер и база

которого подключены к датчику тока, а кол0 лектор соединен с базой второго согласующего транзистора.

3.Стабилизатор по п. 1, отличающийс я тем, что исполнительный элемент блока защиты выполнен на оптоэлектронной паре,

5 светоизлучатель которой через ограничительный резистор подключен параллельно датчику тока, фотоприемник включен между базой второго-согласующего транзистора и зажимом дополнительно введенного вспомогательного

источника смещения, при этом между эмиттерами и базами согласующих транзисторов включены диоды, а м-ежду эмиттером и базой регулирующего транзпстора включен дополнительный резистор.

5 4. Стабилизатор по п. 1, 3, отличающийся тем, что в качестве оптоэлектронной пары использована пара светодиод-фототиристор, при этом фототиристор подключен к базе второго согласующего транзистора через

дополнительный резистор.

5. Стабилизатор по п. I, 3, отличающийся тем, что в качестве оптоэлектронной пары использована пара светоизлучатель- фоторезистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N° 441554, М Кл.2 G 05F 1/58, 1970.

(й

+ 0

- 0

0 +

+ 2

0 +