Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XII.1969 58834 KI. 21 a4, 35/14 MKP °"W/£P CZYTELNIA Urzedu Patent™.-oo Polskiej Rzeczvi.c: Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Boguslaw Slomski, mgr inz, Bohdan Sieniarski, mgr inz, Maciej Karwowski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Zaklad Doswiadczalny Bu¬ dowy Aparatury Naukowej UNIPAN), Warszawa (Polska) Sposób zabezpieczania tranzystorów szeregowych w stabilizowa¬ nych zasilaczach napiecia stalego Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpie¬ czenia tranzystorów szeregowych w stabilizowa¬ nych zasilaczach napiecia stalego w przypadku przeciazenia lub zwarcia wyjscia zasilacza oraz sposób kompensacji termicznej zasilacza. Zasilacz przeznaczony jest do pracy przy stalym, badz zmieniajacym sie w nieduzych granicach obcia¬ zeniu.Wiekszosc stosowanych tranzystorowych stabili¬ zatorów napiecia wyposazonych jest w uklad auto¬ matycznego zabezpieczenia tranzystorów szerego¬ wych w przypadku zwarcia lub przeciazenia sta¬ bilizatora.Znane sa rozwiazania ukladów zabezpieczajacych tranzystory szeregowe w stabilizatorach. Wada tych ukladów jest koniecznosc zastosowania do¬ datkowych elementów w stabilizatorze, takich jak tranzystory, diody i oporniki. Uklady zabezpiecza¬ jace wymagaja niekiedy bardzo skomplikowanej regulacji przy uruchamianiu stabilizatora. Przykla¬ dowo znane jest rozwiazanie w którym emiter tranzystora sterujacego polaczony jest z dodatnim zaciskiem wyjsciowym poprzez diode Zenera a z ujemnym zaciskiem poprzez opornik.W stabilizatorach pracujacych wewnatrz przyrza¬ du (przy niewielkich zmianach pradu obciazenia) zastosowanie skomplikowanych ukladów zabezpie¬ czajacych jest niekorzystne ze wzgledu na uzycie wiekszej ilosci elementów, a to moze spowodowac 10 15 20 30 pogorszenie niezawodnosci i sprawnosci urzadze¬ nia i komplikuje uruchamianie stabilizatora.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu za¬ bezpieczenia przed przeciazeniem tranzystorów sze¬ regowych w stabilizatorze o obciazeniu zmieniaja¬ cym sie w nieduzych granicach.Cel ten zrealizowano przez zasilenie diody Ze¬ nera, bedacej zródlem napiecia odniesienia w sta¬ bilizatorze, pradem w przyblizeniu odwrotnie pro¬ porcjonalnym do pradu obciazenia stabilizatora. ; Istota wynalazku zostanie blizej objasniona na podstawie rysunku. Dioda Zenera i szeregowo po¬ laczony z nia opornik 5 sa polaczone równolegle •do zacisków wyjsciowych stabilizatora. Do punktu wspólnego opornika 5 i diody Zenera 4 podlaczony jest emiter tranzystora 3, tzw. wzmacniacza bledu.Baza tranzystora 3 polaczona jest z dzielnikiem napiecia wyjsciowego skladajacego sie z diody 7 i opornika 6. Kolektor tranzystora 3 poprzez do¬ datkowy wzmacniacz tranzystorowy pradu pola¬ czony jest z baza szeregowego tranzystora 2, któ¬ ry jest elementem regulacyjnym zasilacza stabili¬ zowanego. Do klektora i emitera tranzystora 2 do¬ laczono równolegle opornik 1 przez przelacznik 8, Dzialanie ukladu jest nastepujace. Przy obcia¬ zeniu znamionowym przez opornik 5 plynie prad bedacy suma pradu diody Zenera 4 i pradu emi¬ tera tranzystora 3. Ze wzrostem pradu obciazenia stabilizatora wzrasta jednoczesnie prad emitera tranzystora 3. Skutkiem tego maleje prad diody 5883458834 3 Zenera 4. Dalsze zwiekszanie pradu obciazenia stabilizatora powoduje zmniejszenie sie pradu dio¬ dy Zenera 4 az do wartosci ponizej napiecia Ze¬ nera na charakterystyce diody. Od tej chwili dio¬ da 4 przestaje byc zródlem napiecia odniesienia w stabilizatorze poniewaz napiecie na niej maleje.W zwiazku z tym maleje takze napiecie wyj¬ sciowe stabilizatora oraz zmniejsza sie napiecie emiter — baza tranzystora 3 i tranzystor 3 zaczy¬ na sie zatykac. Skutkiem tego zaczyna sie zatykac takze tranzystor szeregowy 2. Dalsze zwiekszanie pradu obciazenia stabilizatora powoduje zmalenie napiecia wyjsciowego i pradu wyjsciowego do zera.Opornik 1 umozliwia powrót ukladu do normal¬ nych warunków pracy z chwila usuniecia zwarcia oraz umozliwia zadzialanie stabilizatora po przy¬ lozeniu napiecia na wejscie. Opornik 1 moze byc podlaczony do ukladu na stale, badz na chwile za pomoca wylacznika 8. Moze to byc wykorzystane do ewentualnej blokady lub automatyki urzadze¬ nia, poniewaz stabilizator nie zadziala, jezeli wy¬ lacznik 8 nie bedzie przynajmniej na chwile zwarty.Napiecie polaryzujace baze tranzystora 3 dopro¬ wadzone jest z dzielnika napiecia skladajacego sie z opornika 6 i diod 7. Diody 7 pracuja w stanie (przewodzenia. W tych warunkach napiecie na dio¬ dach 7 zalezy w niewielkim stopniu od wielkosci pradu plynacego przez te diody. Zastosowanie diod 7 pracujacych w stanie przewodzenia ma na celu skompensowanie termiczne stabilizatora.Opisany uklad bedzie dzialal identycznie, jezeli tranzystory p-n-p zastapic tranzystorami n-p-n i 10 15 20 35 odwrotnie, z uwzglednieniem odpowiedniego kie¬ runku polaczenia diod.Zaleta opisanego sposobu zabezpieczania tranzy¬ storów szeregowych jest to, ze stabilizator nie wy¬ maga zadnych dodatkowych elementów jak tran¬ zystory, diody i oporniki sluzacych do ogranicze¬ nia pradu obciazenia. Poza tym stabilizator nie wymaga zadnej regulacji przy uruchamianiu, ce¬ chuje go duza prostota ukladu, niezawodnosc dzia¬ lania i wysoka sprawnosc. PL