SU1030780A1

SU1030780A1 - Voltage stabilizer having protection

Info

Publication number: SU1030780A1
Application number: SU813338046A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Скутин
Priority date: 1981-09-16
Filing date: 1981-09-16
Publication date: 1983-07-23

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ, содержа&)ий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэ в ттepным переходс н между входным и выходным положительными выводами, баэово-э «|ттерный переход которого шунтирован резистором смещени , ста4-0 - о билитрон, катод которого подключен к базе регулирук дего транзистора, а анод - к общему отрицательному выводу , транзистор защиты, эмиттер которого подключен к выходному положительному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база к средней.точке входного резистивного делител , отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и коэффициента полезного действи стабилизатора, в него введены дополнительный регулирук дий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защиты и базой дополнительного регулирующего транзистора, коллектор которо го подключен к положительному входному выводу, а эмиттер - к катоду стабилитрона. 00 о м 00 еA VOLTAGE AND PROTECTION STABILIZER containing a & a control transistor connected in a collector to a junction between the input and output positive terminals, the baeto-e "| tter junction of which is shunted by a bias resistor, step 4-0 - on the bilitron, the cathode of which is connected to the base of the displacement resistor; a transistor, and the anode to a common negative terminal, a protection transistor, the emitter of which is connected to the output positive terminal, the collector is connected via a ballast resistor to the input positive terminal, and the base to the middle one An input resistive divider point, characterized in that, in order to increase the speed and efficiency of the stabilizer, an additional control transistor and a resistor connected between the collector of the protection transistor and the base of the additional control transistor whose collector is connected to the positive input terminal are introduced into it. , and the emitter - to the zener cathode. 00 about m 00 e

Description

i Изсбретение относитс к электротехнике , а именно к стабилизаторам систем питани радиоэлектронной аппаратуры. Известен стабилизатор с защитой, выполненный на основе регулирующего транзистора с обратной св зью по току или напр жению на выходе, в ко тором при коротких замыкани х в нагрузке обеспечиваетс запирание регулирующего транзистора llll. Недостатками устройства вл ютс невысокое быстродействие защиты и невысокий коэффициент полезного действи . Наиболее близким к изобретению вл етс стабилизатор напр жени с защитой, содержащий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэмиттерным переходом между входным и выходным положительными выводами, базово-эмиттерный переход которого шунтирован резистором смещени . Стабилитрон, катод которого подклю:чен к базе регулирующего транзистора , а анод - к общему отрицательному ,выводу, транзистор защиты, эмиттер которого подключен через баллас ный резистор к выходному положитель ному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база к средней точке входного резистивного делител 2. Недостатками известного устройства вл ютс низкий коэффициент полезного действи из-за значительной величины рассеиваемой мощности на регулирующем элементе и ограниченное . быстродействие защиты. , Цель изобретени - повышение 1быстродействи и коэффициента полез нрго действи стабилизатора. Цель достигаетс тем, что в стабилизатор напр жени с защитой введены дополнительный регулирующий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защит и базой дополнительного регулирующе го транзистора, коллектор которого подключен к положительному входному выводу, а эмиттер - к катоду стабилитрона . На чертеже приведена принципиаль на схема стабилизатора напр жени с защитой. Стабилизатор содержит резисторы 1 и 2 делител входного напр жени , балластный резистор 3, подключенный одним своим выводом к входному поло жительному выводу, а другим - к точ ке соединени резистора 4 и коллект ра транзистора 5 защиты, дополнител . ный регулирующий транзистор б, эмит тер которого подключен к базе основ ного регулирующего транзистора 7, эмиттер - к катоду стабилитрона 8, коллектор - к входному положительно му выводу, а база - к одному из выводов резистора 4, базово-эмиттерный переход транзистора 7 шунтирован резистором 9, анод стабилитрона 8 подключен к общему отрицательному выводу , эмиттер транзистора 7 подключен к положительному выходному выводу . Стабилизатор работает следующим образом. Сопротивлени резисторов 1 и 2 входного делител напр жени выбираютс такой величины, чтобы напр жение на базе транзистора 5 защиты было меньше напр жени на выходе. Но достаточное дл его насыщени в случае подключени эмиттера к общему ВЫВОДУ схемы. В отсутствие короткого замыкани в нагрузке транзистор 5 заперт. Ток базы дополнительного регулирующего транзистора 6 фиксирован резисторс 1Ми 3 и 4. Рабоча точка этого транзистора находитс в активной области. Сопротивление резистора 3 должно быть меньше сопротивлени резистора 4, выбираетс из условий обеспечени минимально возможного времени включени транзистора 5. Основной регулирующий транзистор 7 также находитс в активном режиме. Напр жение на выходе схемы приблизительно равно опорному. При коротком замыкании в нагрузке эмиттер транзистора 5 защиты подключаетс к общей шине схемы, и он насыщаетс . Так как сопротивление транзистора 5 в режиме насыщени значительно меньше величины сопротивлени резистора 4, то практически весь ток, протекающий через резис- тор 3, замыкаетс на общую шину схемы. Транзистор б запираетс . При этом потенциал базы основного реггулирующего транзистора определ етс в основном током обратносмещенного коллекторного перехода, который протекает через резистор 9. Рабоча точка тр анзистора 7 смещаетс в режим отсечки. При устранении причин, вызывающих короткое замыкание на выходе, устройство автоматически возвращаетс в исходное состо ние. Коэффициент полезного действи зависит от величины рассеиваемой мощности на регулирующем силовом транзисторе, котора зависит от соотношени величины напр жени на входе схемы и напр жени , на опорном элементе , В предлагаемом устройстве указанное соотношение существенно уменьшилось , так как в нем исключен один пассивный элемент цепи питани опорного элемента. Коэффициент полезного действи стабилизатора,i The exemption relates to electrical engineering, namely to stabilizers of power supply systems of electronic equipment. A stabilizer with protection, made on the basis of a regulating transistor with current feedback or output voltage, is known, in which short-circuiting in the load ensures locking of the regulating transistor llll. The drawbacks of the device are low protection performance and low efficiency. Closest to the invention is a voltage stabilizer with a protection, containing a regulating transistor connected by a collector-emitter junction between the input and output positive terminals, the base-emitter junction of which is bridged by a bias resistor. The Zener diode, whose cathode is connected to the base of the regulating transistor, and the anode to the common negative terminal, the protection transistor, the emitter of which is connected via a ballast resistor to the output positive terminal, the collector is connected via a ballast resistor to the positive terminal, and the base to the midpoint of the input resistive divider 2. The disadvantages of the known device are the low efficiency due to the large amount of power dissipated on the regulating element and limited. protection performance. The purpose of the invention is to increase the speed and efficiency of the stabilizer. The goal is achieved by introducing an additional regulating transistor and a resistor into the voltage regulator with protection, connected between the collector of the protection transistor and the base of the additional regulating transistor, the collector of which is connected to the positive input terminal and the emitter to the cathode of the zener diode. The drawing shows a circuit diagram of a voltage regulator with protection. The stabilizer contains the resistors 1 and 2 of the input voltage divider, the ballast resistor 3 connected by one of its terminals to the input positive terminal, and the other to the connection point of the resistor 4 and the collector of the protection transistor 5, additional. control transistor b, the emitter of which is connected to the base of the main control transistor 7, the emitter to the cathode of the Zener diode 8, the collector to the input positive terminal, and the base to one of the terminals of the resistor 4, is bounded by a resistor 9, the anode of the Zener diode 8 is connected to the common negative terminal, the emitter of the transistor 7 is connected to the positive output terminal. The stabilizer works as follows. The resistances of resistors 1 and 2 of the input voltage divider are chosen such that the voltage at the base of the protection transistor 5 is less than the output voltage. But it is sufficient to saturate it if the emitter is connected to the common OUTPUT of the circuit. In the absence of a short circuit in the load transistor 5 is locked. The base current of the additional control transistor 6 is a fixed resistor 1Mi 3 and 4. The operating point of this transistor is in the active region. The resistance of the resistor 3 must be less than the resistance of the resistor 4, chosen from the conditions for ensuring the shortest turn-on time of the transistor 5. The main control transistor 7 is also in active mode. The voltage at the output of the circuit is approximately equal to the reference. When a load is short-circuited, the emitter of the protection transistor 5 is connected to the common bus of the circuit and it is saturated. Since the resistance of the transistor 5 in the saturation mode is significantly less than the resistance value of the resistor 4, almost all the current flowing through the resistor 3 is closed to the common bus of the circuit. Transistor b is locked. In this case, the potential of the base of the main control transistor is determined mainly by the current of the reverse-biased collector junction, which flows through the resistor 9. The operating point of the anzistor 7 is shifted to cut-off mode. When the causes of the short circuit on the output are eliminated, the device automatically returns to its original state. The efficiency depends on the amount of dissipated power at the regulating power transistor, which depends on the ratio of the magnitude of the voltage at the input of the circuit and the voltage at the supporting element. an item. Stabilizer efficiency,

3 103078043 10307804

особенно при низких выходных напр «Устройство, кроме того, имеетespecially at low output eg “The device also has

жени х, увеличиваетс в 2-3 раза.высокий коэффициент стабилизацииzhizni, increases by 2-3 times. high coefficient of stabilization

Разделение коллекторной нагруз-по напр жению. Это достигаетс тем,Collector-load separation by voltage. This is achieved by

ки транзистора защиты .способствуетчто стабилитрон подключен черезki transistor protection. contributes that the zener diode is connected through

уменьшению времени включени -этогорегулирующий транзистор, включенныйturn-on time reduction - this control transistor included

транзистора, что повышает быстро-5 по схеме эмиттерного повторител ,transistor that raises fast-5 according to the emitter follower circuit,

действие защиты и увеличивает на-имеющего небольшое выходное сопродежность работы устройства в целом.тивление.protection action and increases the small output soprodezhnosti operation of the device as a whole.

Claims

VOLTAGE REGULATOR

WITH PROTECTION, containing a regulating transistor, connected by a collector-emitter converter by a transition between the input and output positive terminals, the base-input transition of which is bypassed by a bias resistor, a zener diode whose cathode is connected to the base of the regulating transistor, and the anode to a common negative terminal, the protective emitter of which is connected to the output positive terminal, the collector is connected through a ballast resistor to the input positive terminal, and the base to the middle point of the input resistive divider, characterized in that, in order to increase the speed and efficiency of the stabilizer, an additional control transistor and a resistor are inserted into it, connected between the collector of the protection transistor and the base of the additional control transistor, the collector of which is connected to the positive input terminal and the emitter to the zener diode cathode .

t