Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой Советский патент 1978 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, используемый для защиты от перегрузок или короткого замыкания, содержащий регулирующий транзистор, схему сравнения и защитный транзистор, защита стабилизатора основана на использовании резистора, включенного последовательно с сопротивлением нагрузки 1. Это приводит к снижению КПД стабилизатора и повыщению его выходного сопротивления, что является серьезным недостатком. Другим недостатком таких схем защиты является то, что они не защищают стабилизатор от перенапряжений вО входной цепи, что может привести к выходу регулирующего транзистора из строя.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению является стабилизатор постоянно1:о напряжения с самозащитой, содержащий последовательно включенный в силовую щину регулирующий элемент, управляющая цепь которого подключена к выходу измерительно-усилительного узла, защитный транзистор, стабилитрон 2.

Наличие сравнительно больщого числа элементов (защитный транзистор, стабилитрон, резисторы), выполняющих только

защитную функцию, является недостатком устройства, так как это усложняет схему и снижает ее надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности. Поставленная цель достигается тем, что между выходом и управляющей цепью регулирующего элемента включен резистор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения с самозащитой.

Стабилизатор содержит включенный последовательно в силовую щину регулирующий элемент на выходном 1 и управляющем 2 транзисторах, измерительно-усилительный узел 3, резисторы 4, 5, 6, конденсатор 7, нагрузку 8. Измерительно-усилительный , узел 3 состоит из опорного стабилитрона 9, делителя на резисторах 10, 11, ограничительного резистора 12 и усилительного транзистора 13.

Стабилизатор работает следующим образом.

При нормальной работе стабилизатора выходной транзистор 1 и управляющий транзистор 2 работают в линейном режиме и выходное напряжение стабилизатора автоматически поддерживается постоянным. Резистор 5 задает ток в базу выходного транзистора 1, который определяет допустимый ток нагрузки /н.доп., при котором транзистор 1 еще работает в линейном режиме.

При перегрузке, т. е. в момент, когда ток коллектора транзистора 1 .доп., начинает расти напряжение на переходе коллектор-эмиттер транзистора 1. Это приводит к увеличению тока, протекающего по цепи: « + источника входного напряжения, резистор 4, резистор 6, нагрузка 8, «- источника входного напряжения. При этом управляющий транзистор 2, переходит в состояние насыщения, шунтирует переход база-эмиттер транзистора 1, и последний закрывается.

При перенапряжении во входной цепи напряжение на выходе стабилизатора поддерживается постоянным, а падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 1 растет, что приводит, в свою очередь, к росту тока через резисторы 4 и 6 и насыщению управляющего транзистора 2, который закрывает транзистор 1.

Таким образом, осуществляется защита стабилизатора от перегрузки или короткого замыкания в нагрузке и перенапряжения во входной цепи. Резистор 6 выбирается таким, чтобы при нормальном режиме работы обеспечивался линейный режим работы управляющего транзистора 2, а в режиме перегрузки или перенапряжения - его насыщение.

Чтобы снова включить стабилизатор, необходимо отключить питающее напряжение, устранить неисправность и включить питающее напряжение. Конденсатор 7 служит для улучшения условий запуска.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой, содержащий последовательно включенный в силовую щину регулирующий элемент, управляющая цепь которого подключена к выходу измерительно-усилительного узла, входами подключенного к выходным выводам, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения его конструкции между выходом и управляющей цепью регулирующего элемента включен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Под ред. Додика С. Д. и Гальперина Е. М., М., «Советское радио, 1969, с. 337-341, р. VII. 6.

2.Авторское свидетельство СССР № 459772, кл. G 05F 1/58, 1973.

QD №