Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 73723 KI. 21a4,35/14 MKP G05f 1/46 CZYTELNIA Urzedu Paten v v*r- PolsU«| Izew- Twórca wynalazku: Boleslaw Stasicki Uprawniony z patentu tymczasowego: Polska Akademia Nauk Zaklad Mechaniki Górotworu, Kraków (Polska) Tranzystorowy zasilacz stabilizowany Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowy zasilacz stabilizowany przeznaczony do zasilania urzadzen elektronicznych wymagajacych zródla wysokostabilnego napiecia o malym wspólczynniku tetnien i niskiej rezystancji wewnetrznej.Powszechnie stosowane w róznego rodzaju urzadzeniach elektronicznych szeregowe tranzystorowe stabili¬ zatory napiecia stalego sa czesto narazone na uszkodzenia przy przeciazeniach i zwarciach. Stabilizatory takze zabezpiecza sie zwykle ogranicznikiem pradu obciazenia.Znany jest uklad zabezpieczenia, który sklada sie z tranzystorowego wzmacniacza sterujacego szeregowy tranzystor mocy. Tranzystor wzmacniacza zabezpieczajacego polaryzowany jest napieciem z dzielnika napiecia polaczonego do wyjscia stabilizatora i sterowany napieciem z dodatkowego rezystora próbkujacego umieszczone¬ go w szereg z wyjsciem stabilizatora. Jezeli prad obciazenia przekroczy zalozona wartosc maksymalna, wzrosnie spadek napiecia na rezystorze szeregowym i odetkany zostaje tranzystor wzmacniacza zabezpieczajacego.Wzmacniacz zabezpieczajacy zaczyna zatykac szeregowy tranzystor mocy i napiecie wyjsciowe stabilizatora zaczyna sie zmniejszac. Dalsze zmniejszanie rezystownosci obciazenia az do zwarcia powoduje zmniejszanie sie napiecia do zera. Prad tranzystora utrzymuje sie w przyblizeniu staly, a stabilizacja napiecia przeksztalca sie . w stabilizacje pradu.Podstawowa wada opisanego wyzej ukladu jest duza wartosc pradu zwarcia. Prowadzi to do zniszczenia tranzystora szeregowego tym szybszego, im silniesze jest przeciazenie i im wyzsze jest napiecie wyjsciowe stabilizatora.Znany jest takze uklad stabilizatora, w którym zasilanie diody Zenera, bedacej zródlem napiecia odniesienia, prowadzone jest pradem w przyblizeniu odwrotnie proporcjonalnym do pradu obciazenia stabilizato¬ ra. Dioda Zenera i szeregowo polaczony z nia rezystor sa polaczone równolegle do zacisków wyjsciowych stabilizatora. Do punktu wspólnego rezystora i diody Zenera podlaczony jest emiter tranzystora tak zwanego wzmacniacza bledu. Baza tego tranzystora polaczona jest z dzielnikiem napiecia wyjsciowego skladajacym sie z diody i rezystora. Ponadto kolektor omawianego tranzystora polaczony jest poprzez dodatkowy wzmacniacz tranzystorowy z baza szeregowego tranzystora, który to tranzystor jest elementem regulacyjnym zasilacza2 73 723 stabilizowanego. Do kolektora i emitera tranzystora szeregowego równolegle dolaczony jest rezystor szeregowo z wylacznikiem.Niedogodnoscia tego ukladu jest fakt, ze zmieniajacy sie prad diody Zenera powoduje zmiany napiecia odniesienia, co wydatnie obniza wspólczynnik stabilizacji.Celem wynalazku jest zabezpieczony od zwarc i przeciazen zasilacz wysokostabilnego napiecia o bardzo niskiej rezystancji wewnetrznej statycznej i dynamicznej,,w którym wyeliminowane byloby stosowanie dodatko¬ wych zródel napiecia stabilizowanego, duzych pojemnosci blokujacych wyjscie oraz dodatkowych ukladów zabezpieczajacych od zwarc i przeciazen.Cel ten osiagniety zostal w niniejszym wynalazku przez to, ze tranzystory w róznicowym wzmacniaczu bledu sa o róznym typie przewodnictwa i sa polaczone szeregowo dla pradu stalego, to jest kolektor jednego z tranzystorów wzmacniacza bledu jest polaczony z kolektorem tranzystora szeregowego, zas emiter z emiterem drugiego tranzystora wzmacniacza bledu. W obwodzie kolektora drugiego tranzystora wzmacniacza bledu jest dzielnik napiecia zlozony z rezystorów, miedzy którymi wlaczona jest baza tranzystora sterujacego tranzystor szeregowy. Kolektor tranzystora sterujacego jest polaczony poprzez lacznik monostabilny z emiterem, a ponadto kolektor ten jest polaczony z baza tranzystora szeregowego poprzez regulowany rezystor.Korzyscia technicza jaka zapewnia wynalazek jest wyeliminowanie dodatkowego zródla stabilizowanego napiecia do zasilania wzmacniacza bledu, a dzieki temu, ze wzmacniacz zasilany jest ze stabilizowanego napiecia wyjsciowego, to w przypadku zwarcia lub przeciazenia nastepuje zanik tego napiecia do zera, przez co zasilacz i urzadzenie zasilane zabezpieczone sa od zniszczenia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym przedstawiono schemat ideowy zasilacza.Po zacisków wejsciowych zasilacza doprowadzane jest stale, tetniace niestabilizowane napiecie Uwe- Na zaciskach wyjsciowych, po nacisnieciu monostabilnego lacznika P pojawia sie stabilizowane napiecie Uwy.Napiecie to, poprzez dzielnik R1? R2 jest porównywane we wzmacniaczu róznicowym, zbudowanym na tranzystorach Tl i T2 o róznym typie przewodnictwa, z napieciem odniesienia pochodzacym z diody Zenera D zasilanej przez rezystor R3. Pradowy sygnal bledu zostaje wzmocniony przez tranzystory T3 i T4 pracujace w ukladzie OE. Kondensator C o niewielkiej pojemnosci zabezpiecza uklad przed samowzbudzeniem.Maksymalny prad obciazenia stabilizatora nastawia sie zmiennym rezystorem R4. W przypadku przeciaze¬ nia lub zwarcia tranzystor T3 nasyca sie, a napiecie Uwy zanika, poniewaz dalszy wzrost pradu bazy tranzystora T4 jest niemozliwy. Napiecie Uwy zasila takze wzmacniacz, a wiec jego zanik powoduje trwaly stan odciecia tranzystora T4. Stan ten utrzymuje sie nawet po usunieciu zwarcia, lub zbytniego obciazenia. Napiecie Uwy moze pojawic sie ponownie dopiero po nacisnieciu monostabilnego lacznika P. W przypadku zalaczenia ukladu lacznikiem P na zwarcie, w obwodzie wyjsciowym poplynie prad ustalony zmiennym rezystorem R4.Zasilacz wedlug wynalazku oprócz wiekszego wzmocnienia ma te jeszcze zalete, iz radiator tranzystora T4 moze byc galwanicznie polaczony z masa przyrzadu. PL PL