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

(5) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ

1

Изобретение относится к электротехнике; в частности к интегральным стабилизаторам напряжения, и может быть использовано в качестве вторичного источника питания ysJciOB автоматики и вычислительной техники.

Известен стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, опорный элемент, устройство сравнения выходного и опорного напряжений, управляющий транзистор, резисторы коллекторной нагрузки управляющего транзистора, транзистор, защиты и конденсатор, шунтирующий управляющий трандистор

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой, содержащий включенный последовательно с резистивным датчиком 20 тока в силовую шину регулирующий элемент с полевым транзистором в цепи управления, дифференциальный усили- тель обратной связи, один вход которого соединен со средней точкой делителя выходного напряжения,. а другой вход - с источником опорного напряжения, резисторно-диодный датчик напряжения, пороговый транзистор, и токостабилизирующий транзистор (2j.

Недостатками стабилизатора являются низкое входное сопротивление регулирующего элемента, зависимость его от сопротивления нагрузки стабилизатора, что существенно снижает коэффициент стабилизации и увеличивает выходное сопротивление стабилизатора.

Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора с полевым транзистором на входе регулирующего элемента.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор введены исполнительный транзистор защиты, эмиттером соединенный с эмиттером порогового .транзистора, базой - с коллектором порогового транзистора, а коллекторомсо стоком упомянутого полевого тран33 36764

зистора, дополнительный диод, катодом те коллекторный ток исполнительного подключенный к выходу дифференциаяь-, транзистора 10, являющийся током стоного усилителя, анодом - к затвору полевого транзистора, причем токостабилизирующий транзистор эмиттером через токозадающий резистор, соединен с общей шиной, коллектором - с базой исполнительного транзистора защиты, базой со средней точкой делителя выходного напряжения.

На чертеже представлена схема стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения содержит датчик тока 1 , соединенный с коллектором силового транзистора 2 регули- t5 рующего элемента 3- На входе регулирующего элемента включен полевой транзистор. Резисторно-диодный датчик напряжения 5 одним выводом подклю чен к датчику тока 1 и коллектору силового транзистора 2, другим -к выходному выводу. Дифференциальный, усилитель обратной связи 6 инвертирующим входом соединен с делителем выходного напряжения 7, а неинвертирующим с источником опорного напряжения 8. Пороговый транзистор 9 соединен эмиттером с датчиком тока 1, эмиттером исполнительного транзистора 10 и входной шиной. Диод 11 анодом подключен к затвору транзистора 4, а катодом к выходу усилителя.Токостабилизирующий транзистор 12, эмиттер которого подключен через токозадающий резистор 13 к общей шине, коллектор к базе исполнительного и коллектору порогового транзисторов, а база к делителю напряжения. Коллектор исполнительного транзистора 10 соединен со стоком транзистора .. Стабилизатор работает следующим образом. 8 рабочем режиме транзистор 10 находится в режиме насыщения, который обеспечивается генератором тока на транзисторе 12, а транзистор 9 закрыт Ток через транзистор 10 и последовательно с ним включенный транзистор 4 определяется током нагрузки и коэффициентом усиления по току, транзистора 2. При возникновении перегрузки по то ку увеличивается падение напряжения на резистивном датчике тока, открывается пороговый транзистор защиты 9 и шунтирует база-эмиттерный переход исполнительного транзистора защиты 10, его базовый ток уменьшается, он начинает закрываться. В результака полевого транзистора регулирующего элемента, а следовательно и базовый

ток силового регулирующего транзистора 2, уменьшается, и он начинает закрываться. Увеличивается падение напряжения на регулирующем элементе, выходное напряжение уменьшается. В связи с этим уменьшается напряжение смещения токостабилизирующего транзистора 12, что приводит к уменьшению времени срабатывания защиты и увеличению крутизны характеристики схемы защиты. Выходное напряжение уменьшается до тех пор, пока напряжение на переходе коллектор-эмиттер силового транзистора 2 регулирующего элемента 3 не достигнет величины напряжения срабатывания стабилитрона в диодно-резисторном датчике напряжения 5, ток, протекающий по датчику 5, создает дополнительное смещение ,отпирающее транзистор 9, что приводит к запиранию транзистора 10 и полной отсечке тока стока полевого транзистора и запиранию силового транзистора 2 регулирующего элемента 3Таким образом, осуществляется за регулирующего транзистора не только от перегрузок по току, но и ° напряжению и по мощности. В режи короткого замыкания транзисторы 9, Ю и 12 закрыты. Диод 11 препятствует возникновению прямого тока перехода затвор - исток полевого транзистора. При снятии перегрузки или устранении короткого замыкания восстанавливается выходное напряжение, стабилизатор возвращается к нормальному рабочему режиму. Приведенная схема защиты позволяет в значительной степени повысить эксплуатационную надежность стабилизатора напряжения, не ухудшая стабильности выходного напряжения при изменении нагрузки, напряжения питания, температуры. Формула изобретения Стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий включенный последовательно с резистивным датчиком тока в силовую шину регулирующий элемент с полевым транзистором в цепи управления, дифференциальнь1й усилитель обратной связи, один вход которого