CS232941B1 - Zapojení zdroje s pfoptfovou ochranou výkonového atupné - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zapojeni stabilizovaného zdroje stejnosměrného napětí s možností nastavení maximálního napětí na výkonovém stupni i maximálního výstupního proudu. Tím je umožněno omezení výkonové ztráty výkonového stupně zdroje na požadovanou hodnotu. Zapojení je sestaveno z řídicího obvodu, výkonového stupně, tranzistoru, oddělovací diody, snímacího odporu, bázového odporu, snímacího děliče a kondenzátoru. Snímací dělič je zapojen mezi vstup a výstup zdroje. Výstup snímacího děliče je připojen přes bázový odpor na přechod báze-eraitor tranzistoru. Přes oddělovací diodu je na přechod béze-emitor připojen i snímací odpor, kterým protéká výstupní proud. „ Vynález umožňuje konstrukci stabilizovaných zdrojů stejnosměrných napětí z diskrétních součástek i z integrovaných odvodů s vysokou odolností proti zničeni stabilizovaného zdroje výkonovým přetížením.

Description

(54) Zapojení zdroje s pfoptfovou ochranou výkonového atupné

Vynález se týká zapojeni stabilizovaného zdroje stejnosměrného napětí s možností nastavení maximálního napětí na výkonovém stupni i maximálního výstupního proudu.

Tím je umožněno omezení výkonové ztráty výkonového stupně zdroje na požadovanou hodnotu. Zapojení je sestaveno z řídicího obvodu, výkonového stupně, tranzistoru, oddělovací diody, snímacího odporu, bázového odporu, snímacího děliče a kondenzátoru. Snímací dělič je zapojen mezi vstup a výstup zdroje. Výstup snímacího děliče je připojen přes bázový odpor na přechod báze-eraitor tranzistoru. Přes oddělovací diodu je na přechod béze-emitor připojen i snímací odpor, kterým protéká výstupní proud. „

Vynález umožňuje konstrukci stabilizovaných zdrojů stejnosměrných napětí z diskrétních součástek i z integrovaných odvodů s vysokou odolností proti zničeni stabilizovaného zdroje výkonovým přetížením.

I

Vynález se týká zapojení stabilizovaného zdroje stejnosměrného napětí s možností nastavení maximálního napětí na výkonovém stupni i maximálního výstupního proudu. Tím je umožněno omezení výkonová ztráty výkonového stupně zdroje na požadovanou hodnotu.

Známé zdroje stabilizovaných stejnosměrných napětí sestavené z diskrétních součástek i v integrované formě obsahují často jeden tranzistor, který slouží k omezení výstupního proudu zdroje tím, že omezí buzení výkonového stupně zdroje. Mezi bázi a eaitor tohoto tranzistoru je zapojen snímací odpor, kterým protéká celý proud zátěže, Překročí-li úbytek napětí na snímacím odporu napětí béze-emitor tranzistoru, tranzistor omezuje budicí proud do výkonového stupně zdroje. Při zmeněování zátěže potom vzrůstá úbytek napětí na výkonovém stupni, může dojít k přehřátí a zničení výkonového stupně i ke zničení obvodů, které jsou ze zdroje napájeny.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje zapojení zdroje s přepětovou ochranou výkonového stupně podle vynálezu, které je sestaveno z řídicího obvodu, výkonového stupně, tranzistoru, oddělovací diody, snímacího odporu, bázového odporu, snímacího děliče a kondemzátoru. Podstata'vynálezu spočívá v tom, že na vstup zdroje je připojen první vývod odporu, přičemž druhý vývod odporu je spojen přes dalěí odpor s výstupem zdroje a současně přes bázový odpor s bází tranzistoru, kam je přes oddělovací diodu připojen i výstup výkonového stupně. Mezi bázi a emitor tranzistoru je zapojen kondenztátor. Tranzistor je tepelně spojen s výkonovým stupněm.

Zapojení vynálezu je popsáno pomocí výkresů a příkladu. Obrázek 1 znázorňuje schéma stabilizovaného zdroje stejnosměrného napětí s možností nastavení maximálního napětí na výkonovém stupni i maximálního výstupního proudu pro kladné vstupní i výstupní napětí. Obrázek 2 znázorňuje obměnu zapojení z obrázku 1 pro záporné vstupní i výstupní nepětí.

Na vstup 01 zdroje, který je i vstupní svorkou výkonového stupně 2» je připojeno vstupní napětí. Výstup 05 výkonového stupně 22 je připojen na snímací odpor í, jehož druhý vývod je připojen na výstup 02 zdroje, kam je připojen i emitor tranzistoru J a vstup řídicího obvodu 1, jehož výstup 03 je připojen ke kolektoru tranzistoru J a ke svorce buzeni výkonového stupně 2· Trotl společnému bodu 06 řídicího obvodu X se vztahují věechna napětí. Snímací dělič tvořený odpory 2 a £ je připojen mezi vstup 01 zdroje a výstup 02 zdroje a výstup snímacího děliče je přiveden přes béžový odpor £ ns bázi 04 tranzistoru £. Na bázi 04 je připojen přes oddělovací diodu £ i výstup 05 výkonového stupně 02. Mezi bázi a emitor tranzistoru £ je zapojen kondenzátor £. Tranzistor £ lze tepelně' spojit s výkonovým stupněm 2,.

Po připojení vstupního napětí U, mezi vstup 01 zdroje a společný bod 06 se na výstupu 02 zdroje ustálí výstupní* napětí Ug, které odpovídá poměrům v řídicím obvodu X, pokud napětí na výkonovém stupni 2 nepřekročí maximální zvolenou hodnotu. Platí:

kde je napětí na výkonovém stupni 2> je vstupní napětí na vstupu 01 zdroje, je výstupní napětí na výstupu 22 zdroje, ^Uvm ^{ά (U}BE ⁺ U₆) (1 ₊ R7/R8) kde

U_ym je maximální zvolená hodnota napětí na,výkonovém stupni 2>

Ug_E je úbytek napětí na přechodu báze-emitor tranzistoru 2,

U, je úbytek napětí na bázovém odporu £ při sepnutí tranzistoru J, ^E

U,

R7, R8 jsou hodnoty odporů 2 a g snímacího děliče.

23294,

K nárůstu napětí na výkonovém stupni 2 může dojít dvěma způsoby:

e) Při konstantním zetěžovacím odporu ne výstupu 02 zdroje vzrůstá vstupní nepětí

U,, tím vzrůstá úměrně i napětí ne odporu 8. V okamžiku, kdy pletí nestává sepnutí tranzistoru J, výkonový stupeň 2 není buzen, zdroj s přepěíovou ochranou výkonového stupně je vypnut. V tomto režimu se výstupní proud sž do okamžiku rozepnutí téměř nemění.

b> Při konstantním vstupním nepětí U, zmenšujeme zetěžovecí odpor na výstupu 02 zdroje. Tím vzrůstá i výstupní proud Ig. Pro mezní hodnotu výstupního proudu Ig_B pletí:

^X2m = ^(UBE ^{+ U}D> ^/R5 kde

I₂m je mezmí hodnotě výstupního proudu,

Ugjj je úbytek nepětí na přechodu báze-emitor tranzistoru J,

U_D je úbytek nepětí ne oddělovací diodě R5 je hodnota snímacího odporu £.

Při delším zmenšování zetěžovacího odporu klesá výstupní napětí U₂ e proto vzrůstá napětí na výkonovém stupni U_v· V okamžiku, kdy platí začíná klesat výstupní proud pod mezní hodnotu I_2[n· Výkonová ztráta výkonového stupně 2 již nenarůstá a při dalším zmenšování zetěžovacího odporu tranzistor J spíná, výkonový stupeň 2 není buzen, zdroj s přepělovou ochranou výkonového stupně je vypnut.

Kondenzátor 2 upravuje dynamické poměry v obvodu tak, aby při připojení vstupního napětí U₁ nebo při připojení zatěžovaciho odporu k výstupu 02 zdroje reagovaly ochranné obvody ež po ustálení výstupního napětí Ug ne hodnotu určenou řídicím obvodem i·

Oddělovací dioda £ zaručuje vzájemnou nezávislost nastavení mezní hodnoty výstupního proudu I₂ a maximální zvolené hodnoty napětí na výkonovém stupni U .

Je-li trsnzistor J teplotně spojen s výkonovým stupněm 2, dochází k poklesu napětí báze-eňitor tranzistoru J s růstem teploty výkonového stupně 2. To vede k tomu, že mezní hodnotě výstupního proudu Ig_B i maximální zvolené hodnota napětí na výkonovém stupni U_vn klesající s růstem teploty výkonového stupně 2. Výsledkem je, že při práci výkonového stupně £ v blízkosti mezních hodnot U , I_2b nastane rozepnutí zdroje s přepěťovou ochranou výkonového stupně i při vzrůtu teploty výkonového s-tupně 2, zapojení podle vynálezu tak vykazuje i vlastnosti tepelné pojistky.

Zapojení zdroje s přepětovou ochranou výkonového stupně podle vynélezu umožňuje konstrukci stabilizovaných zdrojů stejnosměrných napětí z diskrétních součástek i z integrovaných obvodů s vysokou odolností proti zničení stabilizovaného zdroje výkonovým přetížením, umožňuje zlepšení vlastností existujících integrovaných stabilizátorů.

t

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (2)

1. Zapojení zdroje a přepělovou ochranou výkonového stupně;, pozůstávající z výkonového stupně, jehož vstupní svorka je vstup zdroje a jehož výstup £)e připojen na první vývod snímacího odporu, jehož druhý vývod je připojen na výstup zdroje, kam je připojen i vstup řídicího obvodu, jehož jedna svorka je připojena na společný bod jehož výstup je připojen ne svorku buzení výkonového stupně e současně na kolektor tranzistoru, e emitor , je připojen na výstup zdroja, vyznačující se tím, že ne vstup (01) zdroje je připojen první vývod odporu (7), přičemž druhý vývod odporu (7) je spojen přes delěí odpor (8) s výstupem (02) zdroje a současně přes béžový odpor (6) s bází (04) tranzistoru (3), kam je přes » oddělovací diodu (4) připojen i výstup (05) výkonového stupně (2), přičemž mezi bézi a emitor tranzistoru (3) je zapojen kondensátor (9).

2. Zapojení zdroje s přepělovou ochranou výkonového stupně podle bodu 1, vyznačený tím, že tranzistor (3) je tepelně spojen s výkonovým stupněm (2).

1 výkres i