SU868728A1 - Стабилизатор посто нного напр жени с самозащитой от перегрузок - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в уст-, ройствах питания.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой, содержащий последовательно включенный в силовую ^s шину регулирующий элемент, управляющая цепь которого подключена к выходу измерительно-усилительного узла, входами подключенного к выходным выводам стабилизатора, и резистор, включенный между¹⁰ выходом и управляющей цепью регулирующего элемента ш.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок, со- ¹⁵ держащий последовательный регулирующий транзистор с шунтом, между выходом и управляющей цепью которого включен резистор обратной связи, и измерительноусилительный узел, входами подключенный к выходным выводам стабилизатора, а выводом - к управляющей цепи регулирующего транзистора. При достаточной про2 стоге этот стабилизатор обладает большим коэффициентом стабилизации малым выходным сопротивлением и низким уровнем пульсаций на выходе [2].

Однако из-за низкой чувствительности каскада самозащиты известный стабилизатор обладает плохой нагрузочной характеристикой: перед включением самозащиты на регулирующем транзисторе выделяется ‘ мощность, значительно превышающая номинальную.

Цель изобретения - повышение чувствительности каскада самозащиты.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от перегрузок введены стабилитрон, дополнительный резистор, конденсатор и полевой транзистор, причем последовательно с резистором обратной связи включен стабилитрон и дополнитель-? ный резистор, зашунтированный конденсатором, а к управляющей цепи подключен выход полевого транзистора, вход которого включен параллельно конденсатору и цо-_ полнительному резистору.'

На черетеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения 5 с самозащитой от перегрузок.

Стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор .1 с шунтом 2, управляющую цепь, состоящую из транзистора 3 и резисторов 4 и '5 , резисторы 10 6 и 7, стабилитрон .8, измерительноусилительный узел 9, полевой транзистор 10, конденсатор 11 и нагрузку 12.

Измерительно-усилительный узел 9 состо- ₁₅ ит из опорного стабилитрона 13, потенциометра 14, ограничительного резистора 15, дифференциального усилителя на транзисторах 16 и 17 и резисторах 18 и 19 и усилителе на транзисторе 20. ₂₀

Транзисторы 1 и 3 включены по схеме, образующей элемент с 6 -образной вольтамперной характеристкой.

Стабилизатор работает следующим образом. 25

При нормальной работе стабилизатора регулирующий транзистор 1 и транзистор 3 находятся в линейном режиме и выходное напряжение стабилизатора автоматически поддерживается постоянным. Резисторы 6 и 7 и стабилитрон 8 задают ток в базу транзистора 3, который определяет предельный ток нагрузки, при котором еще сохраняется линейный режим работы транзисторов 1 и 3.

При пергрузке, т.е. после превышения 35 предельного тока в нагрузке 12, транзистор 20 перестает влиять на ток базы транзистора 3, начинает расти напряжение на переходе «коллектор-эмиттер транзистора 1. Это приводит к уменьшению тока через стабилитрон 8 и при некотором его значении сопротивление стабилитрона 8 резко возрастает, прекращая ток в базу транзистора 3, и элемент с S - образной вольтамперной характеристикой скачком переходит в закрытое устойчивое состояние, а транзистор 1 закрывается.

Полевой транзистор 10 не оказывает влияния на режим стабилизации и процесс скачкообразного закрывания транзисторов .1 и 3 так, как юн закрыт в это время, напряжением на конденсаторе 11, которое сохраняется несколько дольше, чем длится переходный процесс. После закрывания транзистра 1 величина напряжения на выходе стабилизатора определяется сопротивлением шунта 2 и нагрузки 12. После разряда· конденсатора 11 полевой транзистор 10 открывается. При увеличении сопротивления нагрузки 12 до номинального значения (устранение нагрузки) ток через открытый полевой транзистор 10 и базу транзистора 3 увеличивается, вызывая скачкообразный переход транзисторов 1 и 3 в открытое состояние, заряд конденсатора 11 и последующее закрытие полевого транзистора 10. Таким образом, восстанавливается режим стабилизации. Резистор 7 ограничивает прямой ток через стабилитрон 8 во время переходного процесса.

Наличие диода с резко выраженными нелинейными свойствами в цепи обратной связи элемента с S -образной вольт•амперной характеристикой-·обеспечивает снижение порога срабатывания самозащиты при пергрузке. Включение полевого транзистора в эту цепь обеспечивает четкое возвращение стабилизатора в линейный режим после снятия перегрузки без отключения питания. За счет повышения чувствительности каскада самозащиты улучшается нагрузочная характеристика предлагаемого стабилизатора.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах питани . Известен стабилизатор посто нного напр жени  с самозащитой, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управл юща цепь которого подключена к выходу измерительно-усилительного узла, входами подключенного к выходным выводам стабилизатора , и резистор, включенный межд выходом и управл ющей регулирующего элемента i. Наиболее близким к преалагаемому  в л етс  стабилизатор посто нного напр жени  с самозащитой от п егрузок, содержащий последовательный регулирующий транзистор с щунтом, между выходом и управл ющей цепью которого включен резистор обратной св зи, и измерительноусилительный узел, входами подключенный к выходным выводам стабилизатора, а выводом - к управл ющей цепи регулиру ющего транзистора. При достаточной простоте этот стабилизатор обладает большим коэффициентом стабилизации малым выходным сопротивлением и низким уровнем пульсаний на выходе 2. Однако из-за низкой чувствительности каскада самозащиты известный стабилизатор обладает плохой нагрузочной характеристикой: перед включением самозащиты на регул1фующем транзистс е вьщел етс  мощность, знач1ггельно превышающа  номинальную . Цель изобретени  - повышение чувствительности каскада самозащиты. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор посто нного напр жени  с самозащитой от перегрузок введены стабилитрон , дополнительный резистор, конденсатор и полевой транзистор, причем последовательно с резистором обратной св зи включен стабилитрон и дополкитель- ный резистор, зашунтированный конденсатором , а к управл ющей цепи подключен выход полевого транзистора, вход которого включен параллельио конденсатору и дополнительному резистору. На черетеже представлена принципиальна  электричес а  схема предлагаемого стабилизатора посто нного напр жени  с самозащитой от перегрузок. Стабилизатор содержит последовательный регулирующий транзистор .1 с шунтом 2, управл ющую цепь, состо щую из транзистора 3 и резисторов 4 и 5 , резисторы 6 и 7, стабилитрон .8, измерительноусилительный узел 9, полевой транзистор 1О, конденсатор Ни нагрузку 12. Измерительно-усилительный узел 9 состоиг из опорногостабилитрона 13, потенциометра 14, ограничительного резистора 15, дифференциального усилител  на транзисторах 16 и 17 и резисторах 18 и 19 и усилителе на транзисторе 20. Транзисторы 1 и 3 включены по схеме, образующей элемент с S -образной вольтамперной характерист КОЙ. Стабилизатор работает следующим образом . При нормальной работе стабилизатора регул1фующий транзистор 1 и транзистор 3 наход тс  в линейном режиме и выходное напр жение стабилизатора автоматически поддерживаетс  посто нным. Резист ры 6 и 7 и стабилитрон 8 задают ток в базу транзистора 3, который определ ет предельный ток нагрузки, при котором ащ сохран етс  линейный режим работы тра зисторов 1 и 3. При пергрузке, т.е. после превышени  предельного тока в нагрузке 12, транзис тор 2О перестает вли ть на ток базы тра зистора 3, начинает расти напр жение на переходе «коллектор-эмиттер транзистора 1 Это приводит к уменьшению тока через стабилитрон 8 и при некотором его значении сопротивление стабилитрона 8 резко возрастает, прекраща  ток в базу тра зистора 3, и элемент с S - образной воль амперной характеристикой скаЧком перехо дит в закрытое устойчивое состо ние, а трШ1зистор 1 закрываетс . Полевой транзистор 10 не оказывает вли ни  на режим стабилизации и процесс скачкообразного закрывани  транзисторов .1 и 3 так, как он закрыт в это врем , напр жением на конденсаторе Ц, которое сохран етс  несколько дольще, чем длит::  переходный процесс. После закрывани  транзистра 1 величина напр жени  на выходе стабилизатора определ етс  сопроти лением шунта 2 и нагрузки 12. После разр да конденсатора 11 полевой транистор 10 открываетс . При увеличении опротивлени  нагрузки 12 до номинальноо значени  (устранение нагрузки) ток чеез открытый полевой транзистор 1О и азу транзистора 3 увеличиваетс , вызыа  скачкообразный переход транзисторов 1 и 3 в открытое состо ние, коненсатора 11 и последующее закрытие олевого транзистора Ю. Таким образом, восстанавливаетс  режим стабилизации. Резистор 7 ограничивает пр мой ток через стабилитрон 8 во врем  переходного процесса. Наличие дкода с резко выраженными нелинейными свойствами в цепи обратной св зи элемента с S -образной вольт-амперной характеристикой-:обеспечивает снижение порога срабатывани  самозащиты при пергрузке. Включение полевого транзистора в эту цепь обеспечивает четкое возвращение стабилизатора в линейный режим после сн ти  перегрузки без отключени  питани . За счет повьвиени  чувствительности каскада самозащиты улучшаетс  нагрузочна  характеристика предлагаемого стабилизатора. Формула изобретени  Стабилизатор посто нного напр жени  с самозащитой от перегрузок, содержащий последовательный регулирующий транзистор с шунтом, между выходом и управл ющей цепью которого включен резистор обратной св зи, и измерительно-усилительный узел, входами подключенный к выходным выводам стабилизатора, а выходом-к управл ющей цепи регулирующего транзистора,о тличающийс  тем, что, с целью повыщени  чувствительности каскада самозащиты, в него введены стабилитрон , дополнительный резистор, конденсатор и полевоЯ транзистор, причем последовательно с резистором обратной св зи включен стабилитрон: дополнительный резистор, зашунтированный конденсатором , а к управл ющей цепи подключен выход полевого транзистора, вход ко ,торого включен параллельно конденсатору и дополнительному резистору Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе s 1. ABjpopCKoe свидетельство СССР № 63О624, кл. G05 F 1/58, 1978.
2. 2. Пенив Г. П Транзисторные усилители , генераторы и стабилизаторы М., Энерги , 1978, с. 46, рис.4О,41.