Claims (2)
Недостатком известного стабилизатора напр жени с блоком дл защиты вл етс снижение КПД стабилизатора. Данное обсто тельство обусловлено тем, что датчик тока нагрузки включен последовательно к выходной щине стабилизатора (в цепь всего тока нагрузки) и мощность потерь на нем также определ етс выражением (1). Кроме того, включение датчика тока в выходную шину стабилизатора увеличивает его выходное сопротивление.. Целью изобретени вл етс увеличение КПД стабилизатора при высоком быстродействии и упрощении блока дл защиты. Поставленна цель достигаетс тем, что в полупроводниковом стабилизаторе напр женин посто нного тока 2 туннельный диод включен в базовую цепь регулирующего транзистора и катодом подключен к эмиттеру маломощного п-р-п транзистора и выходу измерительно-усилительного блока, а анод через дополнительно введенный кремниевый диод соединен с базой маломощного п-р-п транзистора, коллектор которого подключен к одному из выходных выводов. На чертеже нредставлена принципиальна электрическа схема полупроводникового стабилизатора напр жени посто нного тока. Схема стабилизатора состоит из измерительно-усилительного блока на транзисторе 1 с резистором коллекторной нагрузки 2, в эмиттерную цепь которого включен стабилитрон 3, а в базу - делитель напр жени на резисторах 4 и 5, регулирующего транзистора 6 и блока дл защиты. В качестве датчика тока блока дл защиты, производного от тока нагрузки (в данном случае это базовый ток регулирующего транзистора ) используетс туннельный диод 1 включенный непосредственно в базу транзистора 6. Одновременно анод туннельного диода через кремниевый диод 8 подсоединен к базе маломопл.ного п-р-п транзистора 9, который в исходном соото нии заперт благодар наличию резистора 10, резистор 11, Стабилизатор работает следующим образом . В номинальном режиме работы (ток нагрузки не превыщает тока перегрузки) рабоча точка туннельного диода 7 находитс на туннельной ветви вольт-амперной характеристики с положительным сопротивлением и падение напр жени на туннельном диоде незначительно. Этого напр жени недостаточно дл отпирани диода 8, вследствие чего транзистор 9 находитс в закрытом состо нии и не оказывает вли ни на работу регулирующего транзистора 6. При увеличении тока нагрузки ток базы регулирующего транзистора 6, а следовательно , и ток туннельного диода 7 возрастают и при достижении током базы величины 1ма с туннельного диода его рабоча точка переходит на диффузионную ветвь вольт-амперной характеристики. Падение напр жени на туннельном диоде 7 и ток диода 8 резко возрастают в результате чего транзистор 9 открываетс . При этом шунтируетс участок эмиттер-база регулирующего транзистора 6, который закрываетс и ограничивает потребл емый ток. Аналогично работает схема блока дл защиты при коротком замыкании нагрузки. Как следует из работы схемы величина тока нагрузки, при котором срабатывает блок дл защиты, определ етс величиной тока туннельного диода 7 и коэффициентом передачи тока без регулирующего транзистора . Следовательно, выбор туннельного диода в каждом конкретном случае регламентируетс назначением полупроводникового стабилизатора напр жени . Дл точной установки величины тока перегрузки следует предусмотреть возможность его регулировки в некоторых пределах. Это достигаетс включением параллельно туннельному диоду, резистора 11, измен ющего величину Ыаис общей вольт-амперной характеристики такого параллельного включени . Наличие кремниевого диода 8 обеспечивает релейный характер перехода маломощного п-р-п транзистора в насыщенное состо ние. При устранении перегрузки схема стабилизатора автоматически возвращаетс в рабочее состо ние и отключение источника входного напр жени не требуетс . Поскольку датчик тока в предлагаемом блоке дл защиты включен в цепь базы транзистора и св зь тока базы la с током нагрузки 1ц определ етс выражением . где - коэффициент передачи по току регулирующего транзистора, то мощность потерь по сравнению с известным устройством уменьшаетс примерно в/3 раз. Формула изобретени Полупроводниковый стабилизатор напр жени посто нного тока, содержащий последовательно включенный в выходную шину регулирующий транзистор, измерительно-усилительный блок, входом подключенный к выходным выводам, и блок дл защиты, выполненный на маломощном транзисторе и туннельном диоде, отличающийс тем, что, с целью увеличени КПД стабилизатора при высоком быстродействии и упрощении блока дл защиты, туннельный диод включен в базовую цепь регулирующего транзистора и катодом подключен к эмиттеру маломощного п-р-п транзистора и выходу измерительно-усилительного блока, а анодом через дополнительно введенный кремниевый диод соединен с базой маломощного п-р-п транзистора , коллектор которого подключен к одному из выходных выводов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Карпов В. И. Устройства защиты полупроводниковых стабилизаторов от перегрузки и их классификаци . Сб. статей под ред. Федотова Я. А. «Полупроводниковые приборы и их применение. Вып. П. - М., 1964, с. 258. A disadvantage of the known voltage regulator with a block for protection is a decrease in the efficiency of the stabilizer. This is due to the fact that the load current sensor is connected in series to the stabilizer output terminal (in the circuit of the entire load current) and the power loss on it is also determined by expression (1). In addition, the inclusion of a current sensor in the output bus of the stabilizer increases its output resistance. The aim of the invention is to increase the efficiency of the stabilizer with high speed and simplify the unit for protection. The goal is achieved by the fact that in a semiconductor stabilizer DC voltage 2 a tunnel diode is connected to the base of the regulating transistor and the cathode is connected to the emitter of a low-power pn-rp transistor and the output of the measuring-amplifying unit, and the anode is connected via an additionally inserted silicon diode with a base of low-power pn-transistor, the collector of which is connected to one of the output pins. In the drawing, a circuit diagram of a semiconductor DC voltage regulator is shown in principle. The stabilizer circuit consists of a measuring-amplifying unit on a transistor 1 with a collector load resistor 2, the emitter circuit of which includes a Zener diode 3, and a voltage divider on resistors 4 and 5, a control transistor 6 and a block for protection in the base. As a current sensor of the unit, for protection derived from the load current (in this case, the base current of the regulating transistor), a tunnel diode 1 connected directly to the base of transistor 6 is used. Simultaneously, the anode of the tunnel diode is connected through the silicon diode 8 to the base of a low-power pr. -n transistor 9, which is locked in the initial state due to the presence of a resistor 10, resistor 11, the stabilizer works as follows. In the nominal operating mode (the load current does not exceed the overload current), the operating point of the tunnel diode 7 is located on the tunnel branch of the current-voltage characteristic with a positive resistance and the voltage drop across the tunnel diode is insignificant. This voltage is not enough to unlock the diode 8, as a result of which the transistor 9 is in the closed state and does not affect the operation of the regulating transistor 6. As the load current increases, the base current of the regulating transistor 6 and, therefore, the current of the tunnel diode 7 also increases when the base reaches the value 1 m from the tunnel diode, its operating point passes to the diffusion branch of the current-voltage characteristic. The voltage drop across the tunnel diode 7 and the current of the diode 8 increase dramatically as a result of which the transistor 9 opens. In this case, the emitter-base portion of the control transistor 6 is shunted, which closes and limits the current consumption. Similarly, the block circuit works for protection during a short circuit load. As follows from the operation of the circuit, the magnitude of the load current at which the block for protection operates trips is determined by the magnitude of the current of the tunnel diode 7 and the current transfer ratio without the control transistor. Therefore, the choice of a tunnel diode in each case is governed by the appointment of a semiconductor voltage regulator. To accurately set the magnitude of the current overload, it should be possible to adjust it within certain limits. This is achieved by connecting in parallel to the tunnel diode a resistor 11 that changes the magnitude of BA the total current-voltage characteristic of such a parallel connection. The presence of silicon diode 8 ensures the relay nature of the transition of a low-power pn-pn transistor to a saturated state. When the overload is eliminated, the stabilizer circuit automatically returns to the operating state and the disconnection of the input voltage source is not required. Since the current sensor in the proposed unit for protection is included in the base circuit of the transistor and the connection of the base current la with the load current 1c is determined by the expression. where is the current transfer ratio of the control transistor, then the power loss compared with the known device is reduced by about / 3 times. Claims A semiconductor DC voltage regulator containing a control transistor connected in series to the output bus, an amplifier measuring unit connected to the output terminals, and a protection unit made on a low-power transistor and a tunnel diode, characterized in that increasing the efficiency of the stabilizer at high speed and simplifying the unit for protection, the tunnel diode is connected to the base of the regulating transistor and the cathode is connected to the emitter of a low-power transistor -p-p transistor and the output of the measuring-amplifying unit, and the anode through an additionally introduced silicon diode is connected to the base of a low-power pnp transistor, the collector of which is connected to one of the output pins. Sources of information taken into account in the examination 1. Karpov V. I. Devices for protecting semiconductor stabilizers against overload and their classification. Sat articles ed. Fedotov Ya. A. “Semiconductor devices and their application. Issue P. - M., 1964, p. 258.
2.Авторское свидетельство СССР № 190432, кл. G 05 F 1/56, 1963.2. USSR author's certificate number 190432, cl. G 05 F 1/56, 1963.