Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАВИВДЗАТОР 1ЮСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ КОРОТКИХ ЗАШКАНИЙ

V :. - . Изрбретешае относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания радиоэлекгройной аппаратуры. Известен стабилизатор постоянного напряжения, в котором защита от корот кюх замлк&тА осуществляется с помощью исполнительного элемента,всслючеи него между базой регулирукщего траиsiicTOpa и общей шиной 1 3« Недостатком этого устройства является отсутствие автоматического возврата в нормальный режим после устранения короткого замака«кя на выходе. Наиболее близким к- предлагаемому по технической сущности является стабилизатор постоянного напряжения с ; защитой от коротких замыканий, содержащий ре улир пощий транзистор, соедаиенный Коллектором и эмиттером соответственно с входтлм и выходным вы13одами, токозадаю1щй резистор, подключенньй параллельно коллекторно-базовому переходу регулирующего транзистора, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входом и выходом соответственно к выходному выводу и к базе регулирующего транзистора, н узел защиты, состоявши из резистивиого делителя напряжения, соединенного первьвх выводом с общей шиной, и исполнительного элемента типа НЕ, подкшоченного своим открытым коллекторным ш гходом к базе регулирующего транзистора 2. Однако для известного стабилизатора характерно наличие значительного TOjca резистивиого делителя напряжения, так как номинальная величина .резисторов делителя не может превышать значений, обусловленных требованиями к базовым логическим элеменТШ4 И-НЕ при их сопряжении с навесны;ми элементш и. Это приводит к замет;ному снижению КПД стабилизатора, особенно для маломощных типов. Увеличение номинальных значений рез1 сторов делителя приводит к снижению надежности срабатывания узла защиты. Цель изобретения - повышение КЦЦ. Поставленная цель.достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с защитой от коротких замыка ний в узел защиты введены диод и согласукяций элемент типа НЕ, при этом катод диода подключен к выходному выводу, второй вывод резистивного делителя напряжения соединен с входным вьюодом, а его средний вывод соединен с анодом диода и с входом согласующего элемента НЕ, выход которого подключен к входу исполнительного элемента НЕ, На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий. Стабилизатор срдержит регулирующий транзистор 1, колллектор которого соединен с входным, а эмиттер - с выход ным выводами. Параллельно коллекторно му переходу подключен токозадшощяй ре зистор 2 Измерительно-усилительный узел 3 обратной связи своими входом и выходом относительно общей шины соеди нен соответственно с выходным вьшодом и базой транзистора 1. Узел 4 защиты состоит из резистивного делителя 5 напряжения, первый вывод которого соединен с общей шиной, а второй вывод соединен с входным выводом. Исполнительный элемент (например, ТТЛоt a.KH) типа НЕ 6 соединен своим отКрУтым коллекторным выходом относительно общей шины с базой транзистора . Катод диода 7 соединен с выходным выводом, а его анод - со средним вьшодом резистивного делителя 5 и с входом согласующего элемента (например, ТТЛогики) типа НЕ 8, выход которого соединен относительно общей шины с входом исполнительного элемента НЕ Устройство работает следующим образом. При номинальном токе нагрузки выходное напряжение стабилизатора равно номинальному. Потешщал средней точки резистивного делителя 5 относительно общей шины равен уровню логической единицы (2,4-4,5 В , при этом он. меньше выходного ноьшнального напряжения и диод 7 закрыт. На выходе логического элемента НЕ 8 напряжение paBlio уровню логического нуля (0, 0,4 В), следовательно, выходной транзистор исполнительного лoги ecкoгo 8 74 элемента НЕ 6 находится в режиме отсечки, ток через него не течет. Стабилизатор работает в режиме стабилизации напряжения. При коротком замыкании на выходе стабилизатора потенциал на катоде диода 7 становится равным нулю относительно общей шины стабилизатора, а на его аноде в это время действует прямое напряжение, снимаемое с резистора делителя 5 напряжения, и диод окажется открытым. Так как прямое сопротивление диода во много раз меньше сопротивлений резистивного делителя 5 { сопротивления делителя выбираются из условия обеспечения максимального КДЦ, то потенциал средней точки последнего снижается до уровня логического нуля, что обеспечит надежное срабатывание логического элемента НЕ 8, т.е. получение на его выходе напряжения, соответствующего уровню логической единицы. При этом выходной транзистор согласт ядего логического элемента НЕ 6 перейдет в режим насыщения, напряжение на базе регулирующего транзистора 1 снизится почти до нуля и он надежно закроется. Протекание тока через транзистор I прекратится. После устранения короткого замыкания на выходе стабилизатора потенциал средней точки делителя 5, становится равиым уровию логической единицы, Что приводит к появлению уровня логического нуля на выходе элемента НЕ 8. Выходной транзистор элемента НЕ 6 перейдет в режим отсечки и произойдет автоматический возврат схемы в исходное состояние. Изобретение позволяет простыми средствами произвести без задержек автоматический возврат стабилизатора напряжения в номинальный режим после устранения короткого замыкания на выходе , а также повысить коэ4 Фициент полезного действия стабилизатора за счет увеличения сопротивления резистивного делителя. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от коротких замыканий, содержащий регулирующий транзистор, соединенный коллектором и эмиттером соответственно с входным и выходным выводами, токозадающий резистор, подключенный параллельно коллекторно-базовому переходу регулирующего транзистора, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный входом и выходом соответственно к выходному выводу и к базе регулирующего транзистора, и узел защиты, состоящий из резистивного делителя напряжения, соединенного первым выводом с общей шиной, и исполнительного элемента типа НЕ, подключенного своим открытым коллекторным выходом к базе регулирукнцего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в узел защиты введены диод

и согласующий элемент типа НЕ, при этом катод диода подключен к выходному выводу, второй вывод резистивного делителя напряжения соединен с входным выводом, а его средний вывод соединен с анодом диода и с входом согласующего элемента НЕ, выход которого подключен к входу исполнительного элемента НЕ.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 654946, кл. G 05F 1/38, 1977.