PL60880B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 31.X.1970 60880 KI. 21 a4, 35/14 MKP H 02 m, 1/18 ilILtOTEKA ^^^iM P«H^«^ Twórca wynalazku: Boguslaw Makówka Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Telekomunikacji, Warszawa (Polska) Uklad do uzyskiwania malego pradu zwarcia w zasilaczach tranzystorowych Przedmiotem wynalazku jest uklad do uzyski¬ wania malego pradu zwarcia w zasilaczach tranzy¬ storowych z tranzystorami krzemowymi. Uklad ten jest przewidziany do zastosowania w zasilaczach tranzystorowych z zabezpieczeniem przed zwar¬ ciem. W szczególnosci nadaje on sie do pracy zasi¬ laczy z zabezpieczeniem, w którym tranzystor za¬ bezpieczenia przed zwarciem jest tranzystorem krzemowym.Znany uklad zabezpieczajacy przed zwarciem stosowany w zasilaczach zbudowanych na elemen¬ tach germanowych przedstawiony jest w postaci czlonu B na tle zasilacza stabilizowanego pokaza¬ nego na fig. 1. Zasilacz stabilizowany sklada sie 2 tranzystora regulujacego Tl sterowanego sygna¬ lem bledu ze wzmacniacza sprzezenia zwrotnego zbudowanego na tranzystorach T3 i T4, diodzie Ze- nera D4 i opornikach R5, R6, R7, R8 i R9. Konden¬ satory Cl i C2 zapobiegaja wzbudzeniu sie zasila¬ cza i zmniejszaja tetnienia.Uklad zabezpieczenia przed zwarciem, sklada sie z tranzystora zabezpieczajacego T2, dzielnika napie¬ cia wyjsciowego R2, R3 oraz opornika zabezpiecza^ jacego Rl, dajacego napiecie proporcjonalne do pradu obciazenia zasilacza. Emiter tranzystora T2 wlaczony jest miedzy wyjscie zasilacza a opornik Rl, baza jest wlaczona miedzy oporniki dzielnika napiecia R2 i R3, zas kolektor jest polaczony z ba¬ za tranzystora regulujacego Tl.Uklad ten dziala nastepujaco. Przy zwiekszaniu 10 15 30 sie pradu obciazenia poza nominalna wartosc spa¬ dek napiecia na oporniku zabezpieczajacym Rl po¬ woduje wejscie tranzystora T2 w stan przewodze¬ nia, co powoduje, ze tranzystor regulujacy Tl za¬ czyna byc blokowany i zmniejsza sie prad obcia¬ zenia. Tranzystor T2 nadal przewodzi, gdyz jedno¬ czesnie obniza sie napiecie na oporniku R2 dzielni¬ ka R2, R3. Przy dalszym zmniejszaniu opornosci obciazenia zasilacza az do zwarcia tranzystor T2 jest nadal w stanie przewodzenia a tranzystor re¬ gulujacy Tl jest jeszcze bardziej blokowany.Dla utrzymania tranzystora T2 w stanie przewo¬ dzenia przy zwarciu na wyjsciu zasilacza potrzebne jest napiecie na oporniku zabezpieczajacym Rl. Na¬ piecie to jest wprost proporcjonalne do pradu zwarcia zasilacza. Zatem prad zwarcia zasilacza jest wprost proporcjonalny do napiecia baza-emiter tranzystora TZ w stanie przewodzenia.Wada opisanego ukladu zabezpieczenia zasilacza przed zwarciem jest to, ze nie mozna go zastoso¬ wac w zasilaczach zbudowanych na elementach krzemowych, gdyz prad zwarcia jest wtedy co naj¬ mniej trzykrotnie wiekszy. Spowodowane jest to faktem, ze napiecie baza-emiter tranzystora krze¬ mowego w stanie przewodzenia, do którego jest proporcjonalny prad zwarcia, jest okolo trzy razy wieksze niz dla tranzystora germanowego.Celem wynalazku jest usuniecie opisanej wady i zmniejszenie pradu zwarcia w zasilaczach zbudo¬ wanych na elementach krzemowych i zabezpieczo- 6088060880 nych przed zwarciem równiez tranzystorem krze¬ mowym tak, aby prad zwarcia przybieral wartosci nie powodujace zniszczenia tranzystora regulujace¬ go w zasilaczu.Cel ten zostal osiagniety w ukladzie skladajacym sie z krzemowego tranzystora zabezpieczajacego, z dzielnika napiecia wyjsciowego i z opornika za¬ bezpieczajacego, wlaczonego miedzy wyjscie zasila¬ cza i emiter tranzystora regulujacego z tym, ze ko¬ lektor tranzystora zabezpieczajacego jest polaczony z baza tranzystora regulujacego a emiter tranzy¬ stora zabezpieczajacego jest wlaczony miedzy opornik zabezpieczajacy a wyjscie zasilacza, przez -wlaczenie miedzy baze tranzystora zabezpieczaja¬ cego?a £unkt wspólny oporników dzielnika napiecia wyjsciowego diody kierunkiem przewodzenia od bazy tranzystora do dzielnika z tym, ze baza tran-, zystora zabezpieczajacego i anoda diody jest pola¬ czona z biegunem" dodatnim zródla napiecia pomoc¬ niczego za pomoca opornika.Uklad wedlug wynalazku pozwala na optymalne wykorzystanie mocy tranzystora regulujacego w za¬ kresie normalnej pracy zasilacza, co w rezultacie daje oszczednosci na drogich tranzystorach krzemo¬ wych mocy.Uklad wedlug wynalazku jest przedstawiony przykladowo jako czlon A na zalaczonym rysunku na fig. 2 na tle zasilacza stabilizowanego, w którym niestabilizowane napiecie stale Ug przylozone jest na wejscie ukladu, Up jest napieciem pomocniczym a napiecie Ust jest napieciem stabilizowanym w wyniku dzialania ukladu zasilacza.Dzialanie zasilacza stabilizowanego polega na utrzymywaniu stalego napiecia wyjsciowego przez zmiane opornosci tranzystora regulujacego Tl sy¬ gnalem bledu uzyskiwanym ze wzmacniacza zbu¬ dowanego na tranzystorach T3 i T4, diodzie Zenera Dl i opornikach R5, R6, R7, R8 i R9. Kondensatory Cl i C2 zapobiegaja wzbudzeniu sie zasilacza i zmniejszaja tetnienia.Uklad zabezpieczenia przed zwarciem zbudowany na tranzystorze T2, diodzie D2, opornikach Rl, R2, R3 i R4 umieszczony jest miedzy wyjsciem zasila¬ cza a emiterem tranzystora regulujacego Tl Zasila¬ cza stabilizowanego. Elementy te z wyjatkiem dio¬ dy D2 i opornika R4 sa polaczone i pelnia role identycznie jak w opisanym wyzej ukladzie zabez¬ pieczenia przed zwarciem zbudowanym na elemen¬ tach germanowych.Glównym elementem ukladu wedlug wynalazku jest pólprzewodnikowa dioda D2 spolaryzowana po¬ przez opornik R4 w kierunku przewodzenia pradem ze zródla napiecia pomocniczego Up w zasilaczu.Dioda ta jest wlaczona pomiedzy baze tranzystora zabezpieczajacego T2 a oporowy dzielnik napiecia pomiedzy jego oporniki R2 i R3. Opornosc opornika R4 okreslona jest zaleznoscia 10 15 20 25 30 35 45 50 55 ¦\^v^Rw gdzie R jeaptó taka najmniejsza opornosc, przjr której zasilacz po wlaczeniu go do sieci daje swoje nominalne napiecie wyjsciowe i samoczynnie przy¬ wraca to napiecie po usunieciu zwarcia, zas R jest p to taka opornosc, dla której prad zwarcia Izw <—» Ug gdzie Pc jest to dopuszczalna moc strat na kolek¬ torze tranzystora regulujacego Tl, zas Ug — mak¬ symalne napiecie niestabilizowane na wejsciu zasi¬ lacza., Zamiast jednej diody D2 moga byc wlaczone dwie lub wiecej diod polaczonych ze soba szeregowo z tym, aby laczne ich napiecie w kierunku przewo¬ dzenia bylo bliskie napieciu w kierunku przewo¬ dzenia diody D2. Jednoczesnie dioda D2 (lub ich ze¬ staw) jest tak dobrana, ze spadek napiecia w kie¬ runku jej (lub ich) przewodzenia jest nie wiekszym od spadku napiecia baza-emiter tranzystora T2 w^ stanie przewodzenia.W stanie zwarcia na wyjsciu zasilacza tranzystor T2 wchodzi w stan przewodzenia. Dla utrzymania go w tym stanie wystarcza spadek napiecia na dio¬ dzie D2 i na oporniku Rl — od pradu zwarcia.Prad zwarcia jest tym mniejszy im bardziej spa¬ dek napiecia na diodzie D2 w kierunku jej przewo¬ dzenia jest zblizony do spadku napiecia baza-emi¬ ter tranzystora T2 w stanie przewodzenia. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do uzyskiwania malego pradu zwarcia w zasilaczach tranzystorowych, pracujacych na tranzystorach krzemowych, skladajacy sie z krze¬ mowego tranzystora zabezpieczajacego, z dzielnika napiecia Wyjsciowego i z opornika zabezpieczaja¬ cego wlaczonego miedzy wyjscie zasilacza i emiter tranzystora regulujacego, przy czym kolektor tranzystora zabezpieczajacego jest polaczony z ba¬ za tranzystora regulujacego a emiter tranzystora zabezpieczajacego jest wlaczony miedzy opornik za¬ bezpieczajacy a wyjscie zasilacza, znamienny tym, ze pomiedzy baze tranzystora zabezpieczajacego (T2) a punkt wspólny oporników dzielnika (R2 i R3) jest wlaczona dioda (D2) kierunkiem przewodzenia od bazy tranzystora (T2) do dzielnika z tym, ze baza tranzystora zabezpieczajacego {T2) i anoda diody (D2) jest polaczona z biegunem dodatnim zródla napiecia pomocniczego (Up) za pomoca oporni¬ ka (R4).

2. Uklad wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze dioda (D2) lub diody polaczone szeregowo sa tak dobrane, ze spadek napiecia w kierunku jej lub ich przewodzenia jest nie wiekszy od spadku napiecia baza-emiter tranzystora zabezpieczajacego (T2) w stanie przewodzenia.KI. 21 a\ 35/14 60880 MKP H 02 m, 1/18 r T1 *n Ua + o i R1 -ED- 12 D R5 ]ci I [I*3 T3 01 UP UR7 9 + t—oWy- O R8 JA m \R6 | Ust c? -o + I ?J oWyi- PL PL