SU828189A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

Устройство относится к источникам питания радиоэлектронной аппаратуры и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, средств связи и вычислительной техники.

Известен стабилизатор с регулируемым выходным напряжением с защитой от перегрузки и короткого замыкания, содержащий составной регулирующий транзистор, датчик тока, включенный между транзистором и нагрузкой, резистивный делитель выходного напряжения, включенный между эмиттером первого составного транзистора и общей шиной питания стабилизатора, транзистор защиты, база которого подключена к средней точке этого резистивного делителя, эмиттер — к датчику тока, коллектор — к базе составного транзистора [1].

Наиболее близким к предложенному стабилизатору является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательный составной регулирующий элемент на согласующем и сплавом транзисторах, датчик тока, включенный в силовую шину, первый резистивный делитель напряжения, включенный между базой силового транзистора и общей шиной, транзистор защиты, база которого подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, эмит2 тер — к датчику тока, коллектор — к базе согласующего транзистора [2].

Недостатком известного стабилизатора является отсутствие возможности регули5 рования рассеиваемой мощности на составном регулирующем транзисторе в режиме короткого замыкания.

Цель изобретения — ограничение рассеиваемой мощности в режиме короткого за10 мыкания на составном регулирующем транзисторе.

Это достигается тем, что в стабилизатор [2] дополнительно введены второй резистивный делитель, включенный параллель15 но переходу эмиттер — база силового транзистора, диодно-резисторная цепочка из последовательно включенных в прямом направлении диодов и балластного резистора, включенная между эмиттером силового 20 транзистора и общей шиной, третий резистивный делитель напряжения, подсоединенный одним концом к средней точке второго резисторного делителя, а другим концом — к общей точке диодно-резисторной 25 цепочки.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Он состоит из составного регулирующего 30 транзистора 1, датчика тока 2, второго ре зистивного делителя напряжения на резисторах 3 и 4, включенного параллельно переходу эмиттер — база силового транзистора регулирующего элемента, третьего резистивного делителя напряжения на резисторах 5 и 6, подсоединенного одним концом к средней точке второго резистивного делителя на резисторах 3 и 4, силового транзистора 7, регулирующего транзистора 1, диодно-резисторной цепочки, состоящей из диодов 8, 9, 10 и балластного резистора 41, транзистор защиты 12, база которого подключена к средней точке резистивного делителя на резисторах 5 и 6, эмиттер — к датчику тока, коллектор — к базе согласующего транзистора, к которой подключены схема управления 13 и генератор тока 14, к выходу стабилизатора подключена нагрузка 15.

Стабилизатор работает следующим образом. При подаче напряжения питания на сопротивлении нагрузки 15 появляется выходное напряжение, равное разности напряжения питания и напряжения на составном регулирующем транзисторе 1. Стабилизация выходного напряжения при изменении напряжения питания осуществляется за счет падения напряжения на составном регулирующем транзисторе через схему управления, включенную в базу согласующего транзистора. Защита стабилизатора от перегрузок по Току и короткого замыкания в данной схеме обеспечивается ограничением уровня выходного тока с помощью транзистора защиты 12, который шунтирует составной регулирующий транзистор 1, когда напряжение на переходе эмиттер — база превышает напряжение отпирания транзистора 12. При устранении перегрузок или короткого замыкания транзистор 12 закрывается и действие защиты прекращается.

В режиме перегрузки для срабатывания транзистора защиты 12 необходимо, чтобы сумма потенциалов на датчике тока 2 и резисторе 4 превышала напряжение на резисторе смещения 5 на величину, при которой транзистор защиты 12 открывается. Гак как параллельно резистивному делителю на резисторах 4, 5, 6 подключен источник опорного напряжения, состоящий из диодов 8, 9, 10, включенных в прямом направлении, то при изменении выходного напряжения сопротивление на резисторах 4 и 5 практически не меняется и управляющее напряжение на переходе эмиттер — база транзистора защиты 12, определяющее порог срабатывания, будет зависеть от изменения части напряжения на датчике тока 2, которое пропорционально току нагрузки 15 и не зависит от выходного напряжения, т. е. заданный порог срабатывания в широком диапазоне изменения выходного напряжения стабилизатора не изменяется.

В режиме короткого замыкания напряжение на нагрузке 15 падает до нуля, следовательно, и на резисторе смещения 5 оно практически исчезает и управляющее напряжение на переходе эмиттер — база транзистора защиты 12 будет определяться суммой напряжений на резисторе 4 и на датчике тока 2. Напряжение на резисторе 4 задается соотношением плеч резистивного делителя на резисторах 3 и 4, включенного параллельно переходу эмиттер — оаза силового транзистора 7. Напряжение на датчике тока 2 определяется током короткого замыкания. Включение резистивного делителя на резисторах з и 4 параллельно переходу эмиттер — оаза силового транзистора 7, иазы резистора защиты 12 к средней точке данного делителя дает возможность ограничить ток короткого замыкания и тем самым рассеиваемую мощность в режиме короткого замыкания на составном регулирующем элементе. Соответствующим изменением плеч делителя на резисторах 3, 4 возможно регулирование тока короткого замыкания и соответственно рассеиваемой мощности.

Claims (2)

1. зистивного делител  напр жени  на резисторах 3 и 4, включенного параллельно переходу эмиттер - база силового транзистора регулирующего элемента, третьего резистивного делител  напр жени  на резисторах 5 и 6, подсоединенного одним концом к средней точке второго резистивного делител  на резисторах 3 и 4, силового транзистора 7, регулирующего транзистора 1, диодно-резисторной цепочки, состо щей из диодов 8, 9, 10 и балластного резистора Л1, транзистор защиты 12, база которого подключена к средней точке резистивного делител  на резисторах 5 и 6, эмиттер - к датчику тока, коллектор - к базе согласующего транзистора, к которой подключены схема управлени  13 и генератор тока 14, к выходу стабилизатора подключена нагрузка 15. Стабилизатор работает следующим образом . При подаче напр жени  питани  на сопротивлении нагрузки 15 по вл етс  выходное напр жение, равное разности напр жени  питани  и напр жени  на составном регулирующем транзисторе 1. Стабилизаци  выходного напр жени  прн изменении напр жени  питани  осуществл етс  за счет падени  напр жени  на составном регулирующем транзисторе через схему управлени , включенную в базу согласующего транзистора. Защита стабилизатора от перегрузок по Току и короткого замыкани  в данной схеме обеспечиваетс  ограничением уровн  выходного тока с помощью транзистора защиты 12, который шунтирует составной регулирующий транзистор 1, когда напр жение на переходе эмиттер - база превышает напр жение отиирани  транзистора 12. При устранении перегрузок или короткого замыкани  транзистор 12 закрываетс  и действие защиты прекращаетс . В режиме перегрузки дл  срабатывани  транзистора защиты 12 необходимо, чтобы сумма потенциалов на датчике тока 2 и резисторе 4 превышала напр жение на резисторе смещени  5 на величину, при которой транзистор защиты 12 открываетс . Так как параллельно резистивному делителю на резисторах 4, 5, 6 подключен источник опорного напр л ени , состо щий из диодов 8, 9, 10, включенных в пр мом направлении , то при изменении выходного напр жени  сопротивление на резисторах 4 и 5 практически не мен етс  и управл ющее напр жение на переходе эмиттер - база транзистора защиты 12, определ ющее порог срабатывани , будет зависеть от изменени  части напр жени  на датчике тока 2, которое пропорционально току нагрузки 15 и не зависит от выходного напр жени , т. е. заданный порог срабатывани  в широком диапазоне изменени  выходного напр жени  стабилизатора не измен етс . В режиме короткого замыкани  напр жение на нагрузке 15 падает до нул , следовательно , и на резисторе смещени  5 оно практически исчезает и управл ющее напр жение на переходе эмиттер - база транзистора защиты 12 будет определ тьс  суммой напр жений на резисторе 4 и на датчике тока 2. Напр жение на резисторе 4 задаетс  соотношением плеч резистивного делител  на резисторах 3 и 4, включенного параллельно переходу эмиттер - оаза силового транзистора /. Напр л.ение на датчике тока 2 определ етс  током короткого замыкани . Включение резистивного делител  на резисторах о и 4 параллельно переходу эмиттер - база силового транзистора Л резистора защиты 12 к средней точке данного делител  дает возможность ограничить ток короткого замыкани  и тем самым рассеиваемую мощность в режиме короткого замыкани  на составном регулирующем элементе. Соответствующим изменением плеч делител  на резисторах 3, 4 возможно регулирование тока короткого замыкани  и соответственно рассеиваемой мощности. Формула изобретени  Стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательный составной регулирующий элемент на согласующем и силовом транзисторах, датчик тока, включенный в силовую шину, первый резистивныи делитель напр жени , включенный оазои силового транзистора и ооЩеи шиной, транзистор защиты, Оаза которого подключена к средней точке резистивного делител  напр жени , эмиттер - к датчику тока, коллектор - к базе согласующего транзистора, отличающийс  тем, что, с целью ограничени  рассеиваемой мощности в режиме короткого замыкани  на регулирующем элементе, в него дополнительно введены второй резистивный Делитель, включенный параллельно перехоДУ эмиттер - Оаза силового транзистора, и диодно-резисторна  цепочка из последовательно включенных в пр мом направлении диодов и балластного резистора, включенпа  между эмиттером силового транзистора и оощеи шиной, третий резистивный делитель напр жени , подсоединенный одним концом к средней точке второго резистивного делител , а другим концом - к ооЩ точке диодно-резисторноИ цепочки, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Китаев Ь. Ь., Левинзон С. В. Электрическа  защита полупроводниковых источников питани .-М: в зь, 1977, с. 8й-9U.
2. 2. Пол нин. Интегральные стабилизаторы напр жени . - М.: Энерги , 1979, с. 95-9.