Стабилизатор направления с защитой от перегрузок и перенапряжений потребителя Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току и перенапряжений потребителя относится к электротехнике и может быть использован во многих ти ; пах питающих устройств для транзисторно и микроэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, позволяющий при перегрузках отключить стабилизатор от источника входного напряжения путем перевода транзистора активного фильтра, включенного последовательно с регулирующим элементом, в закрытое состояние Применение такой защиты ограничено только схемами стабилизатора, имеющего входной последовательный транзисторный фильтр, что является его недостатком. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является, стабилизатор напряжения с защитой от пе регрузок и перенапряжений потребителя, содержащий последовательно включенный в силовую шину составной регулирующий элемент, управл5пощий цепью, подключенный к выходу.усилителя цепи обратной связи с .коллекторной нагрузкой в виде транзисторного токостабилизируюшего двухполюсника, датчик токовых перегрузок, на тра1Езисторен резистфе,включенном последовательное составным регулирующим элементом, датчик перенапр; енияна последовательно соединенных стабклитро.не и{ резисторе, сигнальный светодиод 2. Защита элементов усилителя цепи обратной связи от перегрузок и потребителя от перенапряжений в таком ста лизаторе осуществляется с помощью запирания составного регулирующего апемен-. та, невозможна в случае выхода его из строя, и поэтому является недостаточно надежной. Цель устройства- повышение надежности срабатывания защиты. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок н перенапряжений потребителя введены составной исполнитепьный транзистор, согласующий усилитель и исполнительный тиристор, при этом управляющий электрод исполнительного тиристора соединен со стабилитроном датчика перенапряжэния, а . также через согласующий усилитель с коллектором транзистора датчика токовых перегрузок, катод исполнительного тиристора соединен с общей шиной стабилизатора, анод через сигнальный светодиод и первый введенный ограничительный резистор с базой составного исполнительного транзистора, а также через развязывающий диод с базой составного .регулирующего элемента коллектор составного исполнительного транзистора соединен с положительным входным выводом и через второй введенный ограничительный резистор с анодом сигнального светодиода, а через третий введенный ограничительный резистор с анодом исполнительног э тиристора, а эмиттер - с коллектором составного регулирующего элемента. На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора напряжения с защитой от перегрузок и перенапряжений потребителя. Js Стабилизатор содержит ограничительные резисторы 1, 2, 3, составной испол нительный транзистор 4, база которого через ограничительный резистор 3 подключена к аноду сигнального светоциода 5, катодом подключенного к аноду испол ните.чьного тиристора 6, между управляю щим электродом которого и общей щиной включен конденсатор 7, согласующий уси литель 8, транзисторный токостабилизирующий двухполюсник 9, развязывающий диод 1О, через который анод исполнител ного тиристора 6 подключен к базе составного регулирующего элемента 11, датчик 12 токовых перегрузок, включенный последовательно с нагрузкой, усилитель 13 цепи обратной связи, датчик 14 перенапряжения, соединенный с управлян щим электродом исполнительного тиристо ра 6. Работа схемы осуществляется следующим образом. При нормальном режиме работы стаб лизатора защита не оказывает влияния на работу сжемы,при этом составной, исполнительный транзистор4 находится . в режиме насыщения (при необходимости и соответствующем выборе режима р боты составной исполнительный транзио- тор 4 может использсжаться в качестве ктивного фильтра) и схема работает ак обычный стабилизатор. При увеличении тока нагрузки более максимально допустимого значения увеличивается падение напряжения на резисторе датчика 12 токовых перегрузок, включенном последовательно с нагрузкой, что приводит к отпиранию транзистора датчика 12 токовых перегрузок . При определенном значении коллекторного тока согласующего усилителя 8 исполнительный тиристор 6 отпирается и подключает базу составного исполнительного транзистора 4 к отрицательному полюсу стабилизатора, переводя его в режим отсечки. Таким образом происходит отключение стабилизатора от источника входного напряжения. При увеличении выходного напряжения до предела, определяемого переменным резистором датчика 14 перенапряжения, стабилитрон датчика 14 перенапряжения пробивается, управляющий ток исполнительного тиристора 6 резко увеличивается, что приводит к срабатьюанию защиты. При выходе из строя составного исполнительного транзистора 4 или возможном замыкании при настройке его коллектора с эмиттером при аварийном режиме работы стабилизатора отрицательный полюс стабилизатора через открытый исполнительный тиристор 6 и развязьгоа- ющий диод 10 подключается к базе составного регулирующего элемента 11, переводя его тем самым в режим отсечки. Таким образом осуществляется двойная защита элементов стабилизатора от перегрузок и потребителя от перенапряжений. Для ограничения тока через исполнительный тиристор 6, сигнальный свето- . диод 5 и стабилитрон , образованный параллельным соединением перехода коллектор-база и переходов эмиттер-база сос.тавного исполнительного транзистфа 4, в случае случайного замыкания его участ ка коллектор-эмиттер включен ограничительный резистор 3. Для устранения ложных срабатьюаний защиты, возможных при включении стабилизатора служит конденсатор 7. При срабатьтании защиты загорается сигнальный светодиод 5, выхооное напряжение стабилизатора снижается до незначительной величины. Для восстаншлеВИЯ необходимо выключить и снова включить стабилизатф. Формула изобретения Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок и перенапряжений потребителя, содержащий последовательно включенный в силовую шину составной регулирующий элемент, управляющей цепью подключенный к выхооу усили еля цепи обратной связи с коллекторной нагрузкой в вице транзисторного токостабйлизирующего двухполюсника, датчик токовых перегрузок на транзисторе и резисторе, включенном последовательно с составным регулирующим элементом, цат-), чик перенапряжения на последовательно с соединенных стабилитроне и резисторе, сигнальный светоциод, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности срабатывания защиты, в него введены составной исполнительный транзистор, согласующий усилитель и исполнительный тиристор, при этом управляющий электрод исполнительного тиристора соединен со стабилитроном датчика перенапряжения, а также через согласующий усилитель с коллектором транзистора дат чика токовых перегрузок, катод исполнительного тиристора соединен с общей шиной стабилизатора, анод через сигнальный светодиод и первый введенный ограничительный резистор - с базой составноного исполнительного транзистора, а также, через введенный развязывающий диод - с базой составного регулирующего элемента, коллектор составного исполнительного транзистфа соединен с положительным входным вьюодом и через второй введенный ограничительный резистор с анодом сигнального светодиода, а чер.ез третий введенный ограничительный резистор,- с анодом исполнительного тиристора,а эмиттер -с коллектором составного регулирующего элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 404068, кл. G 05 Н 1/56, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР N9 522493, кл. G 05 F 1/58, 1974 (прототип).,

4 9