SU1198491A1 - Стабилизатор посто нного напр жени с защитой по току и по минимальному входному напр жению - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩОТОЙ ПО ТОКУ И ПО МИНИМАЛЬНОМУ ВХОДНОМУ НАПРЯЖЕНШ , содержащий включенный в силовую шину регулирующий элемент, состо щий из .силового и согласующего транзисторов, усилител  посто нного тока с узлом сравнени , вход которого соединен с выходным вьшодом, а выход - с базой согласун цего транзистора, датчик тока в цепи коллектора согласующего транзистора , реле времени, первый и второй резисторы, защитный транзистор, отличающийс , тем, что, с целью упрощени  схемы, повьшени  надежности и расширени  функциональных возможностей защиты, в него введены усилительный транзистор, опорный элемент, резистор положительной обратной св зи, управл ющий транзистор, эмиттер и база которого подключены соответственно к эмиттеру и базе защитного транзистора, коллектор подключен к входу реле времени, выход которого подключен к базе усилительного транзистора и с S выходу датчика тока, эмиттер усили (Л тельного транзистора через опорный элемент подключен к общей шине, а коллектор через первый резистор к базам управл ющего и защитного 5 транзисторов, базы которых через второй резистор соединены со своими эмиттерами и входным выводом, коллектор защитного транзистора подQO 00 4 ключен к базе регулирукщего транзистора и через резистор положительной обратной св зи - к базе :0 усилительного транзистора.

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах питани  устройств автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретени  - упрощение схемы, повьшение надежности и рас ширение функцнонадьных возможностей защиты. -- , ,.

На чертежепредставлена принципиальна  электричё с)ка  схема стабилизатора nocTOflliHoro напр жени  с защитой по току и fro минимальному входному ){{ению.

Стабилизатор напр жени  содержит включенный в положительную шину pery ipyromiffl элемент на транзисторе 15 подключенный эмиттером к входной, а коллектором к выходной шине стабилизатора, два составных согласующих транзистора 2 и 3, диф(|)ерендиальный усилитель посто нного тока на транзисторах 4 и 5 с. узлом сравнени  и датчик 6 тока, причем эмиттер согласующего транзистора 2 подключен к базе регулирующего .транзистора 1, база согласующего транзистора 2 - к эмиттеру согласующего транзистора 3, база согласующего транзистора 3 (вход усилител  тока) -.к коллектору усилител  4, а коллекторы согласующих транзисторов 2 и 3 подключены вместе и через последовательно включенные резисторы датчика 6 тока - к минусовой шине стабилизатора, к точке соединени  резисторов 7 и 8 датчика 6 тока подключены коллектор транзистора 9 реле времени 10, один конец резистора 11 положительной обратной св зи и база усшгатель- . ного транзистора 12, коллектор которого через последовательно включенные резисторы 13 и 14 подключен к ВХОДНОЙ плюсовой шине, эмиттер через стабилитрон 15 подключен к минусовой шине защитный транзистор 16 и управл ющий транзистор 17 базами подключены вместе к точке соединени  резисторов 13 и 14, эмиттеры вместе с другим выводом резистора 14 подключены к входной плюсовой шине и к эмиттеру регулирующего транзистора 1, коллектор защитного транзистора 16 подключен к базе регулирующего транзистора 1, к эмиттеру согласующего транзистора 2 и к другому выводу резнетора 11 положительной обратной

198491 .

св зи, а коллектор управл ющего транзистора 17 подключен к конденсатору 18 врем задающёй цепочки реле времени 10 с резистором 19

5 и транзистором 9, база которого подключена к точке соединени  резисторов 19 и 20, эмиттер - к минусовой шине. Резистор 21 задает ток стабилитрона 15, стабилитрон 22 О опорный элемент стабилизатора.

Устройство подготавливаетс  к работе следующим образом.

На выходе стабилизатора устанавливаетс  ток нагрузки, равный по

15 величине току срабатывани  защиты. Подбором величины сопротивлений резисторов 7 и 8 датчика 6 тока на базе транзистора 12 устанавливаетс  напр жение, превьппающее значение

20 напр жени , приложенного к эмиттеру транзистора 12 (определ емое напр жение стабилитрона 15), и отпирающее транзистор 12, следовательно, и. транзистор 16. Транзистор 16, отпира сь своим коллекторно-эмиттерным переходом, шунтирует переход база эмиттер регулирующего транзистора 1, запирает его и на выходе стабилизатора напр жение уменьшаетс  до

30 величины, близкой к нулю.

Сброс защиты, осуществл етс  отключением стабилизатора от питающей сети.

Устройство работает следующим

35 образом.

При отсутствии на выходе стабилизатора перегрузки по току коллекторные токи согласук цих транзисторов 2 и 3, протекающие через резистор 7 датчика 6 тока, создают на нем падение напр жени , недостаточное дл  включени  усилительного транзистора 12. Последний находитс  в запертом состо нии.

При превышении тока нагрузки мак:симально допустимого значени  падение напр жени  на резисторе 7 датчика тока 6 повышаетс  и становитс  достаточным дл  включени  усипитель50 ного транзистора 12. Включение усилительного транзистора 12 сопровождаетс  открыванием защитного транзистора 16, призакрыванием регулирующего транзистора 1, а также от55 крьшанием управл ющего транзистора . 17. Одновременно с отпиранием транзистора 17 начинаетс  зар д врем задакндего конденсатора 18 реле времени 10 через транзистор 17, ограничивающий резистор 19 и база - SMHтерный переход транзистора 9. Транзистор 9 реле времени отпираетс  и при этом, шунтиру  база - эмиттерньй переход усилительного транзистора 12, запирает его, что приводит к запиранию защитного транзистора 16, вследствие чего приоткрываетс  регулирующий транзистор 1, и к запиранию управл ющего транзистора .17, в рез.ультате чего разрываетс  цепь питани  базы транзис- тора 9 и транзистор 9 запираетс .

Этим заканчиваетс  первый цикл (работы устройства защиты.

Если в течение этого времени перегрузка по току на выходе- стабилизатора самоустранилась, уменьшаютс  коллекторные токи согласующих транзисторов 2 и 3, падение напр жени  на резисторе 7 датчика 6 тока, что приводит к полному запиранию транзисторов 12, 16, 17 и 9. При этом стабилизатор автоматически возвращаетс  в номинальный режим работы, прекращаетс  зар д конденсатора 18 реле времени 10 через управл ющий транзистор 17 и начинаетс его быстрый разр д. ; .

Таким образом, при кратковременной перегрузке на выходе стабилизатора конденсатор 18 реле времени 10 не успевает полностью зар дитьс .

В случае длительной перегрузки п току на .выходе стабилизатора указанный цикл многократно повтор етс  до полного зар да конденсатора 18 и срабатьгеани  реле времени 10. При этом цепь питани  базы транзис- тора 9 реле времени 10 отключаетс  и транзистор 9 запираетс .Вход усилительного транзистора 12, освобожда сь от шунтирующего-воздействи  . транзистора 9, отпираетс  от уровн  напр жени , установленного на резисторе 7 датчика 6 тока. Отпирание транзистора 12 приводит к включению защитного транзистора 16, при этом через защитный транзистор 16 вступает в действие положительна  обратна  св зь на резисторе 11, котора  в свою очередь приводит в режим насыщени  усилительный 12 и защитный 16 транзисторы и к полному запи ранию регулирующего транзистора 1. Напр жение на выходе стабилизатора уменьшаетс  практически до нул , не

восстанавлива сь, в результате чего отпираютс  транзисторы 2, 3 и 4 стабилизатора, увеличиваютс  коллекторные токи согласующих транзисторов 2 л 3, возрастает падение напр жени  на резисторе 7 датчика тока 6 что в свою очередь усиливает действие положительной обратной св зи.

Количество циклов самовосстановлени  стабилизатора в аварийном режме может регулироватьс  в широких пределах в зависимости от выбора ограничительного резистора 19, врем задающего конденсатора 18.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора транзистор 4 дифференциального усилител  запир-аетс  изза отсутстви  опорного напр жени  на стабилитроне 22. Запирание транзистора 4 приводит к запиранию согласующих транзисторов 2 и 3, следовательно, и к запиранию последовательного регулирующего транзистора 1 (самозащита), в результате чего на выходе стабилизатора ток короткого замыкани  практически равен остаточному току на выходе стабилизатора при срабатывании защиты от перегрузок.

Срабатывани  токовой защиты при этом не происходит из-за аапирани  согласующих 2 .и 3 и соответственно регулирующего 1 транзисторов и отсутстви  напр жени  на резисторе 7 датчика 6 тока.

При самоустранении короткого замыкани  и установлении номинального значени  тока нагрузки на выходе стабилизатора стабилизатор автоматически возвращаетс  в номинальный режим работы.

В случае многократного кратко;временного короткого замыкани  на выходе стабилизатора ток нагрузки линейно измен етс  от пикового (максимального ) значени  тока короткого замыкани  до установившегос  минимального значени  и наоборот, проход  через область значений токов перегрузки, что вызывает периодическое срабатывание схемы защиты от кратковременной перегрузки. Если процесс срабатывани  повтор етс  многократно и напр жение на врем падающем конденсаторе 18 реле времени 10, постепенно увеличива сь, достигает установившегос  уровн , срабатывает реле времени 10.

Claims (1)

1. . СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ПО ТОКУ

   И ПО МИНИМАЛЬНОМУ ВХОДНОМУ НАПРЯЖЕНИЮ, содержащий включенный в силовую шину регулирующий элемент, состоящий из .силового и согласующего транзисторов, усилителя постоянного тока с узлом сравнения, вход которого соединен с выходным выводом, а выход - с базой согласующего транзистора, датчик тока в цепи коллектора согласующего транзистора, реле времени, первый и второй резисторы, защитный транзистор, отличающийся, тем, что, с целью упрощения схемы, повышения надежности и расширения функциональных возможностей защиты, в него введены усилительный транзистор, опорный элемент, резистор положительной обратной связи, управляющий транзистор, эмиттер и база которого подключены соответственно к эмиттеру и базе защитного транзистора, коллектор подключен к входу реле времени, выход которого подключен к базе усилительного транзистора и о выходу датчика тока, эмиттер усили- ® тельного транзистора через опорный элемент подключен к общей шине, а коллектор через первый резистор к базам управляющего и защитного транзисторов, базы которых через второй резистор соединены со своими эмиттерами и входным выводом, коллектор защитного транзистора подключен к базе регулирующего транзистора и через резистор положительной обратной связи - к базе усилительного транзистора.