SU535564A1

SU535564A1 - DC voltage regulator with overload protection

Info

Publication number: SU535564A1
Application number: SU2081264A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Бычков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2655
Priority date: 1974-12-04
Filing date: 1974-12-04
Publication date: 1976-11-15

Description

1one

Изобретение относитс к области электротехники , в частности к устройствам электропитани электронных устройств.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to power supply devices for electronic devices.

Известен стабилизатор посто нного напр жени с защитой от перегрузки, содержащий измерительный орган, определ ющий перегрузку стабилизатора по току, и исполнительный транзистор, управл емый сигналом, поступающим с измерительного органа, осуществл ющий запирание регулирующего органа стабилизатора 1. Однако устройство защиты такого стабилизатора приводит к сбо м в работе потребител тока импульсного характера, когда амплитуда этих импульсов превышает установленный уровень порога срабатывани защиты, хот их величина и допустима дл стабилизатора.A constant voltage stabilizer with overload protection is known, which contains a measuring body that determines the current regulator overload, and an actuating transistor controlled by a signal from the measuring body, which locks the regulator of the stabilizer 1. However, the protection device of such a stabilizer leads to failure of the consumer of a pulsed nature when the amplitude of these pulses exceeds a set level of the protection response threshold, although their magnitude is acceptable for stabilizer.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс стабилизатор посто нного напр жени с защитой от перегрузки, содержащий регулирующий транзистор п-р-п типа, датчик тока, включенный в разрыв цепи между эмиттером регулирующего транзистора и положительным выходным полюсом стабилизатора , п-р-п-транзистор блока защиты, эмиттер которого подключен к положительному выходному полюсу стабилизатора, а коллектор через резистор - к положительному полюсу вспомогательного выпр мител , через разделительный диод - к базе транзистораThe closest to the invention technical solution is a constant voltage stabilizer with overload protection, containing a regulating transistor of pnp type, a current sensor included in the open circuit between the emitter of the regulating transistor and the positive output pole of the stabilizer, pnp transistor of the protection unit, the emitter of which is connected to the positive output pole of the stabilizer, and the collector through a resistor - to the positive pole of the auxiliary rectifier, through a separating diode - to the base of the transistor

регулирующего органа и через цепочку, содержащую последовательно включенные конденсатор и резистор, - к своей базе, котора соединена с узлом сравнени и через стабилитрон с эмиттером регулирующего органа 2J. Недостатком этого стабилизатора вл етс несоответствие изменени порога срабатывани мощности , рассеиваемой на регулирующем органе стабилизатора при наличии значительной величины посто нной составл ющей тока нагрузки с наложенными на нее импульсами тока нагрузки.the regulator and through the chain containing a series-connected capacitor and resistor, to its base, which is connected to the reference node and through the zener diode to the emitter of the regulator 2J. The disadvantage of this stabilizer is the inconsistency of the change in the threshold of the response of the power dissipated on the regulator of the stabilizer in the presence of a significant value of the constant component of the load current with impulses of load current applied to it.

Дл расширени функциональных возможностей стабилизатора путем изменени порогаTo extend the functionality of the stabilizer by changing the threshold

срабатывани защиты предлагаемый стабилизатор снабжен дополнительными п-р-птранзистором , коллектор которого подключен к коллектору транзистора блока защиты, эмиттер соединен через резистор с положительнымthe protection is triggered, the proposed stabilizer is equipped with additional p-transistor, the collector of which is connected to the collector of the transistor of the protection unit, the emitter is connected through a resistor with a positive

выходным полюсом стабилизатора, а база подключена к узлу сравнени .the output pole of the stabilizer, and the base is connected to the comparison node.

На чертеже дана принципиальна схема описываемого стабилизатора. Стабилизатор содержит транзистор 1 блокаThe drawing is a schematic diagram of the described stabilizer. The stabilizer contains a transistor 1 block

защиты с нагрузочным резистором 2 в цепи коллектора, подключенный к вспомогательному выпр мителю 3, делитель входного напр жени , выполненный на резисторах 4 и 5, создающих опорное напр жение в цепи управлени блока защиты, резистор 6 - датчик тока,protection with a load resistor 2 in the collector circuit connected to the auxiliary rectifier 3, the input voltage divider made on the resistors 4 and 5 that create the reference voltage in the control circuit of the protection unit, the resistor 6 is a current sensor,

который служит дл контрол вел 14}1ны тока нагрузки стабилизатора, транзистор V с резистором 8 обратной св зи, разделительный диод У, цепь смещени , выполненную на транзисторе 1U и резисторах И и 12, цепь обратной св зи , состо щую из резистора 13 и конденсатора 14, стабилитрон 1а, регулирующий орган 1Ь и усилитель 1/ напр жени . Резисторы 4, 5, И и 12 и транзистор 1U образуют узел сравнени .which serves to control 14} 1n the stabilizer load current, the transistor V with a feedback resistor 8, a coupling diode U, a bias circuit made on a 1U transistor and resistors I and 12, a feedback circuit consisting of a resistor 13 and a capacitor 14, the zener diode 1a, the regulator 1b and the amplifier 1 / voltage. Resistors 4, 5, And, and 12 and the 1U transistor form a reference node.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

Величину емкости конденсатора 14 и величину сопротивлени резистора 2 выбирают, исход из тепловых параметров силовых транзисторов стабилизатора.The capacitance value of the capacitor 14 and the resistance value of the resistor 2 are selected based on the thermal parameters of the stabilizer power transistors.

Ьсли отсутствует ток нагрузки стабилизатора , то транзисторы 1 и 7 блока защиты заперты, в результате чего падение напр жени на промежутке коллектор-эмиттер этих транзисторов равно величине напр жени вспомогательного выпр мител . При этом разделительный диод У, смещенный ооратным напр жением, раздел ет выход регулирующего органа 15 от коллекторов транзисторов 1 и 7, исключа воздействие защиты на стабилизатор. Б этом режиме величина зар да конденсатора 14 имеет максимальное значение.If there is no stabilizer load current, then the transistors 1 and 7 of the protection block are locked, with the result that the voltage drop across the collector-emitter gap of these transistors is equal to the auxiliary voltage of the auxiliary rectifier. At the same time, the separating diode V, shifted by the voltage, separates the output of the regulator 15 from the collectors of transistors 1 and 7, excluding the effect of protection on the stabilizer. In this mode, the charge value of the capacitor 14 is maximum.

Изменение посто нной величины тока нагрузки стабилизатора в пределах от нул до допустимого значени посто нного тока управл ет транзистором 7, что вызывает пропорциональное уменьшение напр жени на промежутке коллектор-эмиттер транзисторов 1 и 7 от максимального значени до напр жени насыщени .A change in the constant current value of the stabilizer load from zero to the allowable value of direct current controls the transistor 7, which causes a proportional decrease in the voltage across the collector-emitter gap of transistors 1 and 7 from the maximum value to the saturation voltage.

В результате этого пропорционально увеличению посто нного тока нагрузки стабилизатора уменьшаетс величина зар да конденсатора 14. Б этом режиме транзистор 1 заперт, так как его порог отпирани установлен на уровне допустимого значени посто нного тока нагрузки стабилизатора.As a result, in proportion to the increase in the direct current of the stabilizer load, the charge of the capacitor 14 decreases. In this mode, the transistor 1 is locked, since its trigger threshold is set at the level of the permissible constant current load of the stabilizer.

Ьсли амплитуда импульса тока, например, наложенного на посто нную величину тока нагрузки стабилизатора, превышает предельную величину посто нного тока нагрузки стабилизатора , то транзистор 1 блока защиты отпираетс , в результате чего накопительный конденсатор 14, разр жа сь, создает на резисторе 4 большую величину запирающего опорного напр жени . По мере разр да конденсатора в течение времени длительности импульса потребл емого от стабилизатора тока потенциал коллекторов транзисторов 1 и 7 снижаетс . Если амплитуда и длительность импульса потребл емого тока превышают энергетическиеIf the amplitude of the current pulse, for example, a stabilizer loaded on a constant value of the load current exceeds the limit value of the stabilizer load constant current, the protection unit transistor 1 is unlocked, causing the storage capacitor 14 to produce a large amount of locking support stress. As the capacitor discharges during the duration of the pulse consumed by the current stabilizer, the potential of the collectors of transistors 1 and 7 decreases. If the amplitude and duration of the pulse of the consumed current exceed the energy

возможности стабилизатора, то потенциал коллекторов транзисторов 1 и 7 снижаетс настолько , что разделительный диод 9 переходит в провод щее состо ние и щунтирует блок защиты сигнала управлени регулирующим органом .stabilizer capabilities, the collector potential of transistors 1 and 7 is reduced to such an extent that the separation diode 9 becomes conductive and shunts the regulator control signal protection unit.

Таким образом, врем разр да конденсатора 14, а следовательно, и неограничиваема длительность импульса тока нагрузки, завис т как от величины посто нной составл ющей тока нагрузки, так и от амплитуды импульса тока нагрузки.Thus, the discharge time of the capacitor 14, and hence the unlimited duration of the load current pulse, depends both on the magnitude of the constant component of the load current and on the amplitude of the load current pulse.

Если ампЛИтуда импульса, потребл емого от стабилизатора тока, превзойдет предельное значение, то транзистор 1 быстро перейдет в режим насыщени в результате пр мой передачи большего сигнала управлени с резистора 6 через стабилитрон 15 на вход транзистора 1.If the amplitude of the pulse consumed by the current regulator exceeds the limit value, then transistor 1 will quickly go into saturation mode as a result of direct transmission of a larger control signal from resistor 6 through Zener diode 15 to the input of transistor 1.

Claims

1. “Electronics, No. 13, 1971, p. 57.

2. Avt. St. USSR № 430362, M. Kl. G 05F 1/58, 1974 (prototype).