Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 31.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.01.1975 75184 KI. 21d3,2 21c, 68/50 MKP H02h-7/20 BIBLIOTEKA Twórcawynalazku: Stanislaw Jamroziak Uprawniony z patentu tymczasowego: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów Oddzial w Lodzi, Lódz (Polska) Bezstykowy uklad zabezpieczajacy stabilizator przed przeciazeniem lub zwarciem Przedmiotem wynalazku jest bezstykowy uklad zabezpieczajacy stabilizator przed przeciazeniem lub zwar¬ ciem przez szybkie wylaczanie napiecia i pradu wyjsciowego.Znany bezstykowy uklad zabezpieczajacy stabilizator w przypadku przeciazenia lub zwarcia sklada sie z tranzystora w ukladzie ogranicznika pradu, tranzystora gaszacego diode Zenera stabilizujaca napiecie pomocni¬ cze oraz z ukladu ustalajacego wartosc napiecia na wyjsciu, ponizej której nastepuje wylaczanie..Uklad ustalaja¬ cy zawiera dzielnik niestabilizowanego napiecia pomocniczego, diode Zenera i dzielnik zlozony z trzech rezysto¬ rów, ustalajace wartosc napiecia na bazie tranzystora bocznikujacego diode Zenera stabilizujaca napiecie pomo¬ cnicze.Wada znanego ukladu zabezpieczajacego jest duza ilosc elementów, skomplikowana konstrukcja oraz ko¬ niecznosc dostosowywania napiecia diody Zenera do wyjsciowego napiecia stabilizowanego badz stosowania dodatkowego dzielnika rezystancyjnego. Ponadto uklady te cechuje duza zaleznosc wyjsciowej charakterystyki pradowo-napieciowej od temperatury, wynikajaca ze stosowania diody Zenera.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu zabezpieczajacego stabilizator prostego w budowie i dzialaniu, który zmniejszy wady znanego ukladu.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie ukladu zabezpieczajacego stabilizator przed przeciazeniem i zwarciem zlozonego z ukladu ograniczania pradu i dodatkowego ukladu wylaczajacego, który zmienia zasadni¬ czo wyjsciowa charakterystyke pradowo-napieciowa. Uklad ograniczania pradu sklada sie z tranzystora boczni¬ kujacego rezystancje wejsciowa sterownika stabilizatora, rezystora próbkujacego mierzacego prad obciazenia i dzielnika pomocniczego napiecia stabilizowanego, przy czym tranzystor jest polaczony nastepujaco: baza tran¬ zystora jest polaczona z wejsciem dowolnego, oprócz ostatniego stopnia sterownika, kolektor z wyjsciem \ikladu poiównujaco-wzmacniajacego stabilizatora, a emiter jest przylaczony do wyjscia dzielnika pomocniczego napie¬ cia stabilizowanego. Uklad wylaczajacy sklada sie z tranzystora kluczujacego, rezystora ograniczajacego prad bazy oraz dzielnika sumy stabilizowanych napiec wyjsciowego i pomocniczego polaczonych nastepujaco: kole¬ ktor tranzystora kluczujacego jest polaczony z emiterem tranzystora w ukladzie ograniczania pradu, emiter z zaciskiem napiecia wyjsciowego posiadajacym wspólny punkt z rezystorem próbkujacym w ukladzie ograni¬ cznika pradu, a baza tego tranzystora jest polaczona poprzez rezystor ograniczajacy prad bazy i przycisk z wyj¬ sciem dzielnika sumy napiecia wyjsciowego i pomocniczego.2 75184 • Zaleta ukladu zabezpieczajacego stabilizator wedlug wynalazku jest mala ilosc elementów i prostota budo¬ wy, pizy czym dobór rezystorów ukladu ograniczania pradu nie zalezy od wyjsciowego napiecia stabilizowanego.Ponadto uklad cechuje mniejsza niz w znanych ukladach zaleznosc wyjsciowej charakterystyki pradowo-napie- ciowej od temperatury. Zasilacze z ukladem zabezpieczajacym stabilizator wedlug wynalazku moga byc wyko¬ rzystywane jako specjalne zasilacze laboratoryjne dzieki mozliwosci zmian wyjsciowych charakterystyk prado- wo-napieciowych w stosunkowo szerokim zakresie.Bezstykowy uklad zabezpieczajacy stabilizator wedlug wynalazku jest blizej objasniony na przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowo-ideowy zasilacza stabilizowa¬ nego z ukladem zabezpieczajacym wedlug wynalazku, fig. 2 odmiane ukladu wylaczajacego ukladu zabezpiecza¬ jacego, fig. 3 przedstawia wyjsciowe charakterystyki pradowo-napieciowe zasilacza z ukladem ograniczania pradu, a fig. 4 przedstawia wyjsciowe charakterystyki zasilacza z ukladem ograniczania pradu i wylaczajacym.Zasilacz stabilizowany pokazany na rysunku (fig. 1) za pomoca bloków sklada sie z zasilacza Z, stabilizato¬ ra napiecia pomocniczego S, n- stopniowego sterownika 1, 2 ... n i ukladu porównujaco-wzmacniajacego P—W.Uklad zabezpieczajacy wedlug wynalazku sklada sie z ukladu ograniczania pradu UO i wylaczajacego UW.Uklad ograniczania pradu sklada sie z tranzystora Tx przylaczonego baza do dowolnego oprócz ostatniego stopnia sterownika 1, 2... n, kolektorem do wyjscia ukladu porównujaco-wzmacniajacego P—W, a emiterem jest przylaczony do wyjscia dzielnika zlozonego z rezystorów R2 i R3, zasilanego pomocniczym napieciem! stabilizo¬ wanym. Rezystor próbkujacy Ri ukladu UO jest podlaczony pomiedzy wyjsciem sterownika a rezystorem R3 dzielnika pomocniczego napiecia stabilizowanego. Uklad wylaczajacy UW sklada sie z tranzystora kluczujacego T2, którego kolektor jest podlaczony do wyjscia dzielnika R2 i R3, emiter do wspólnego zacisku stabilizowanego napiecia wyjsciowego U0 i stabilizowanego napiecia pomocniczego Up. Baza tranzystora T2 jest polaczona poprzez rezystor R6 ograniczajacy prad bazy i przycisk P normalnie zamkniety z wyjsciem dzielnika sumy stabilizowanych napiec pomocniczego Up i wyjsciowego Uo zlozonego z rezystorów R4 i R5. Dzielnik R4, R5 jest wlaczony pomiedzy zacisk stabilizowanego napiecia pomocniczego Up i zacisk stabilizowanego napiecia wyjsciowego U0. Zamiast przycisku P mozna stosowac kondensator C wlaczony pomiedzy emiter tranzystora T2 i wyjscie dzielnika R4, R5.Tranzystor T! i T2 sa typu n-p-n lub p-n-p takiego samego jak tranzystor pierwszego stopnia sterownika l,2...n.Dzialanie ukladu zabezpieczajacego jest nastepujace. Zasilacz niestabilizowany Z przetwarza napiecie prze¬ mienne U'"" sieci na stale napiecie glówne U\vi i stale napiecie pomocnicze U\y2- Napiecie pomocnicze U\y2 jest stabilizowane pomocniczym ukladem stabilizacji S. Napiecie glówne U\vi zasila n-stopniowy sterownik 1,2... n.v W obwodzie ujemnego sprzezenia zwrotnego znajduje sie uklad ograniczania pradu UO, który w normalnych warunkach pracy nie dziala, lecz wlacza sie w przypadku przekroczenia zalozonej, najczesciej troche wyzszej od pradu znamionowego I0zn zasilacza, wartosci pradu obciazenia Jo mierzonej rezystorem próbkujacym Ri. War¬ tosc pradu wylaczania Iow ustala sie doborem elementów dzielnika R2,R3 dzieki czemu uzyskuje sie odpo¬ wiednie napiecie zatykajace tranzystor TY. Wlaczenie sie ukladu ograniczenia pradu UO powoduje, ze po prze¬ kroczeniu wartosci pradu wylaczania Iqw stabilizator przechodzi od stabilizacji napiecia do stabilizacji pradu.Wyjsciowe charakterystyki napieciowo-pradowe dla tego przypadku sa pokazane na fig. 3. Wartosc pradu I0zw na wykresach odpowiada wyjsciowemu pradowi w przypadku zwarcia.Dodanie ukladu wylaczajacego dzieki dobieranym elementom dzielnika R4, R5 umozliwia zmiane wyjscio¬ wej charakterystyki napieciowo-pradowej jak pokazano na fig. 4.Dla napiec Uow < U0 gdzie: U0 - napiecie wyjsciowe Uow — napiecie wyjsciowe wylaczania ustalone za pomoca dzielnika R4, R5 Uos — napiecie wyjsciowe stabilizowane, charakterystyki pokrywaja sie, poniewaz tranzystor T2 w tym zakresie napiec jest zatkany. Zmniejszenie sie napiecia U0 (ponizej napiecia Uow powoduje otwarcie tranzystora T2 i wejscie jego w stan nasycenia. Wskutek tego napiecie zatykajace tranzystor Ti zbierane z dzielnika R2, R3 zmniejsza sie do napiecia kolektor — emiter tranzystora T2 wstanie nasycenia, co powoduje szybki spadek napiecia wyjsciowego U0 i pradu wyjsciowego I0 praktycznie do zera jak pokazano na fig. 4.Dla ponownego zalaczenia napiecia wyjsciowego U0 nalezy usunac przyczyne wylaczenia ukladu — prze¬ ciazenie lub zwarcie — a nastepnie na moment nacisnac przycisk P i stabilizator zalaczy napiecie wyjsciowe UOI.Przycisk P mozna zastapic kondensatorem C i wówczas po usunieciu przyczyny wylaczenia nalezy na moment odlaczyc zasilacz od sieci, aby stabilizator zalaczyl napiecie wyjsciowe Uos75184 3 PL PL