Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

С5Ю СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано .в источниках питания с широким диапазоном измерения выходного напряжения с защитой от перегрузок по току и короткого замыкания в на- грузке.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, операционный усилитель , резистивный датчик тока и блок защиты П.

Однако известное устройство токовой защиты имеет сравнительно большой остаточный ток короткого замыкания.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно с резистивным датчиком тока в выходную шину, операционный усилитель, выход которого соединен с управляющим входом регулирующего элемента,источник опорного напряжения на резисторе и стабилитроне, дополнительный источник питания и блок защиты с исполнительным транзистором 121.

Недостатком этого стабилизатора является большой остаточный ток короткого замыкания из-за неполного запирания регулирующего элемента.

Целью изобретения является повышение надежности защиты от перегрузки и уменьшение остаточного тока короткого замыкания.

Указанная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения в блок защиты введены два транзистора разного типа проводимости, включенных по триггерной схеме, диод, конденсатор и три резистора, .причем первый транзистор р-п-р-типа эмиттером подключен через первый резистор к положительной шине дополнительного источника питания, база через параллельно соединенные второй резистор и конденсатор подключена к положительной шине дополнительного источника питания и к коллектору второго транзистора п-р-п-типа эмиттер которого подклю чен к выходному выводу и одному из выводов резистивного датчика тока, другой вывод которого подключен к аноду диода, катод которого подключ к общей точке соединения коллектора первого транзистора, базы второго транзистора и третьего резистора, другой вывод которого соединен с отрицательной шиной дополнительного источника, а исполнительный транзис тор п-р-п-типа блока защиты базой подключен к коллектору второго тран зистора блока защиты, а эмиттерноколлекторным переходом соответствен но между стабилитроном и балластным резистором источника опорного напряжения . На чертеже приведена электрическая принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения. Стабилизатор содержит регулирующий элемент на транзисторах 1 и 2, включенный последовательно с резистивным датчиком тока 3 в выходную выхо шину, операционный усилитель дом подключенный к управляющему входу регулирующего элемента, допол нительный источник питания 5 операционного усилителя , транзисторы блока защиты 6 и 7, резистор 8, дио 9, ограничительный резистор 10,базо вые резистор 11 и конденсатор 12, балластный резистор 13 подключенны к коллектору исполнительного транзистора 1 блока защиты, эмиттер ко торого подключен к стабилитрону 15 делитель напряжения на резисторах 16 и 17. Стабилизатор работает следующим образом. При отсутствии перегрузки по ток и короткого замыкания в нагрузке транзистор 7 закрыт за счет обратно го смещения, создаваемого падением напряжения на диоде 9- Начальный то через диод 9 задается с отрицательной шины дополнительного источника питания 5 через резистор 8. Транзистор 6 закрыт, а транзистор открыт за счет положительного смеще ния на резисторе 11. Источник опорного напряжения на стабилитроне 15 получает питание от дополнительного источника питания через балластный 9 резистор 13 и открытый коллекторноэмиттерный переход транзистора Т, Так как потенциалы точек а и 5 (дифференциальные входы операционного усилителя } практически равны между собой, падение напряжения на резисторе 16 равно величине напряжения стабилизации источника опорного напряжения 15 (bjjj . Отсюда, допуская, что входные токи операционного усиления пренебрежительно малы в сравнении с током через резисторы 16 и 17, величина тока через резистор 16 практически равна току через резистор 17 и равна lk и не зависит от величины резистора 17. Падение напряжения на резисторе 17 равно выходному напряжению стабилизатораШИ f IT Отсюда видно, что при UQ О выходное напряжение стабилизатора равно нулю с высокой степенью точности за счет глубокрй отрицатёльной обратной связи охватывающей регулирующий элемент, резистивный датчик тока и операционный усилитель. При перегрузке стабилизатора по току или коротком замыкании в нагрузке падение напряжения на резистивном датчике тока 3 становится достаточным для отпирания транзистора 7, что влечет за собой отпирание транзистора 6. Последний е открытом состоянии поддерживает открытое состояние транзистора 7, происходит самоблокировка в открытом состоянии транзисторов 6 и 7. Открытый транзистор 7 запирает транзистор lA и ток через стабилитрон 15 прекращается, напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, ток в нагрузку не поступает. Для приведения стабилизатора в рабочее состояние после снятия перегрузки необходимо выключить, а затем включить общее питание стабиизатора или изменить состояние риггера защиты. Конденсатор 12 включен для преотвращения срабатывания блока защиы от импульсных помех.