SU653606A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области радиотехники и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитани .

Известен стабилизатор напр жени  посто нного тока с защитой от короткого замыкани  1.

Наличие в известном стабилизаторе фоторезистора не позвол ет получить требуемое быстродействие срабатывани  защиты и ухудщает зависимость выходного напр жени  от изменений температуры.

Существенным недостатком указанного стабилизатора также  вл етс  отсутствие его автоматического запуска и возврата в исходное состо ние.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  стабилизатор посто нного напр жени , содержащий включенный последрвательно в одну из питающих шин регулирующий транзистор, база которого соединена с выходом усилител  посто нного тока, выполненного по дифференциальной схеме и одним из входов соединенного с выходом резисторного делител  напр жени , включенного между выходными выводами, а другим входом - со стабилитроном опорного источника, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе , включенном в выходную цепь усилител  посто нного тока, делитель напр жени  на

резисторе и стабилитроне, включенный между входными выводами, защитный транзистор , ограничительный резистор и цепь возврата из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, шунтирующую

переход коллектор-эмиттер регулирующего транзистора 2.

Однако указанный стабилизатор напр жение имеет р д недостатков, а именно: повыщенную мощность рассеивани  из-за наличи  датчика токовой перегрузки, включенного последовательно с потребителем; повышенное выходное сопротивление из-за наличи  датчика токовой перегрузки, включенного в петле обратной св зи стабилизатора; сложность схемного решени  устройства защиты, необходимого дл  получени  требуемого быстродействи  срабатывани  и возврата защиты.

Цель изобретени  - уменьшение мощности рассеивани  и выходного сопротивлени  стабилизатора, а также упрощение схемы устройства защиты.

В предложенном стабилизаторе посто нного напр жени  база заш.итного транзистора соединена со средней точкой делител  напр жени  защитного блока, эмиттер его через ограничительный резистор - со стабилитроном опорного источника, а его коллектор подключен к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предложенного стабилизатора .

Стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор 1, источник 2 опорного напр жени  со стабилитроном 3, который соединен с одним из входов усилител  4 посто нного тока, другой вход которого подключен к выходу резисторного делител  5 нанр жени , включенного ме;-кду выходными выводами, к которым подключена нагрузка 6.

Стабилизатор также со/1ержит токостабилизирующий двухполюсник 7 на транзисторе 8, включенном в выходную цепь усилител  4 посто нного тока, защитный транзистор 9, делитель напр жени  на резисторе 10 и стабилитроне 11, причем средн   точка делител  подключена к базе защитного транзистора 9, и цепь возврата из последовательно соединенных резистора 12 и стабилитрона 13. Усилитель 4 посто нного тока содержит выходной транзистор 14 и входной транзистор 15. Кроме того в схему включены: ограничительный резистор 16, резистор 17 токостабилизирующего двухполюсника , стабистор 18 токостабилизирующего двухполюсника.

Схема предлагаемого стабилизатора напр жени  работает следующим образок.

На базу входного транзистора 15 усилител  4 поступает напр жение от стабилитрона 3, на базу выходного транзистора 14 усилител  4 - часть выходного напр жени  стабилизатора.

Сигнал рассогласовани , усиленный усилителем 4, воздействует на проводимость регулирующего транзистора 1 и измен ет ее таким образом, чтобы при вариаци х входного напр жени  или тока нагрузки выходное напр жение оставалось неизменным .

Дл  увеличени  коэффициента усилени  усилител  4 коллекторной нагрузкой его выходного транзистора 14 служит токостабилизирующий двухполюсник 7 на транзисторе 8.

В нормальных услови х защитный транзистор 9 заперт, так как напр жение на стабилитроне 3 больше напр жени  стабилитрона 11 и вли ни  на работу стабилизатора не оказывает.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора напр жение стабилитрона становитс  равным нулю, и защитный транзистор 9 отпираетс . По цепи + Ug (входное напр жение) переход коллектор-база входного транзистора 15 усилител  4, ограничительный резистор 16, переход эмиттерколлектор защитного транзистора 9, резистор 17 токостабилизирующего двухполюсника 7,-U,g протекает ток 1 равный

т (/и - Lfa.J э - 7к,,д

Uр

Ли

где Ui I - напр жение на стабилитроне 11.

и 3.5 - напр жение эмиттер-база защитного транзистора 9;

ик.сГ.15- напр жение коллектор-база входного транзистора 15;

Rie - величина сопротивлени  ограничительного резистора 16.

Этот ток, протека  через резистор 17 токостабилизирующего двухполюсника 7, создает падение напр жени , достаточное дл  запиранн  транзистора 8 токостабилизирующего двухполюсника, что приводит и к запиранию регулирующего транзистора 1. При этом ток и мощность рассеивани  регулирующего транзистора 1 станов тс  равными нулю .

Условие надежного срабатывани  защиты:

Ig-RiT и,8,

где Ri7 - величина сопротивлени  резистора 17 токостабилизирующего двухполюсника 7;

Uig - напр жение стабистора 18 токостабилизирующего двухполюсника.

После срабатывани  защиты все входное напр жение приложено к переходу эмиттер-коллектор регулирующего транзистора , и стабилитрон 13 цепи возврата начинает проводить ток. В момент сн ти  короткого замыкани  по цепи +Uex, нагрузку 6, стабилитрон 13 и резистор 12 цепи возврата, -USf протекает ток возврата &, равный

f Ле.- Ui. 7

где и вц - входное напр жение стабилизатора;

0:3 - напр жение на стабилитроне 13

цепи возврата;

Re, Ri2 - сопротивлени  соответственно нагрузки 6 и резистора 12 цепи возврата. Этот ток создает падение напр жени  на

Claims (2)

1. нагрузке 6, которое запирает защитный транзистор 9, отпираетс  транзистор. 8 токостабилизирующего двухполюсника 7, и схема возвращаетс  в исходное состо ние. Условие надежного возврата схемы: Ibl Un. Экспериментальна  проверка подтвердила работоспособность предлагаемого стабилизатора напр жени . Предлагаема  схема обеспечивает надеж ное срабатывание защиты при коротких замыкани х на выходе стабилизатора при из менении входного напр жени  (Ug ±10%) и широком интервале изменени  температуры окружающей среды (40-60°С), а также возврат при сн тии перегрузки. По сравнению с прототипом удалось на 15% уменьщить мощность рассеивани  в стабилизаторе, примерно в два раза уменьшить выходное сопротивление стабилизатора и почти в два раза уменьщить количество элементов устройства защиты стабилизатора . Формула изобретени  Стабилизатор посто нного напр жени , содержащий включенный последовательно в одну из питающих шин регулирующий транзистор , база которого соединена с выходом усилител  посто нного тока, выполненного, по дифференциальной схеме и одним из входов соединенного с выходом резисторного делител  напр жени , включенного между выходными выводами, а другим входом - со стабилитроном опорного источника, токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе , включенном в выходную цепь усилител  посто нного IOKa, делитель напр жени  на резисторе и стабилитроне, включенный между входными выводами, защитный транзистор, ограничительный резистор и цепь возврата из последовательно соединенных резистора и стабилитрона, щунтирующую переход коллектор-эмиттер регулирующего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  мощности рассе -. ни , выходного сопротивлени  и упрощени  схемы стабилизатора, база защитного транзистора соединена со средней точкой делител  напр жени  защитного блока, эмиттер его через ограничительный резистор - со стабилитроном опорного источника, а его коллектор подключен к эмиттеру транзистора токостабилизирующего двухполюсника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство. СССР № 431506, кл. G О F 1/58, 1972.
2. 2.Штильман В. И. Микроэлектронные стабилизаторы напр жени  Киев,«Гехника; 1976, с. 98.

   ,г 13

   %/х

   П И

   ф|у. чу