SU943677A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Description

(5) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электротехнике .

Известен стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент на составном транзисторе, усилитель посто нного тока, выход которого подключен к базе одного из транзисторов регулирующего элемента, источник опорного напр жени  J.

Наиболее близким техническим реше- ,Q нием к изобретению  вл етс  стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, состо щий из составного транзистора, 5 база-эмиттерный переход каждого из которых зашунтирован обратным диодом, усилитель, один из входов которого подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента и к 20 одному из выходных выводов, а другой вход через источник опорного напр жени  подключен к общей шине, токозадающий узел, выход которого через дио-

ды подключен соответственно к выходу усилител  и к управл ющей цепи регулирующего элемента 2.

Однако в этом устройстве эффективность защиты транзистора регулирующего элемента недостаточна. При коротком замыкании нагрузки составной транзистор регулирующего элемента работает в режиме фиксированного тока базы, который обеспечивает фиксированное значение тока коллектора. Однако в этом режиме на составном транзисторе регулирующего элемента рассеиваетс  максимальна  мощность,. значительно больша  рассеиваемой им мощности в нормальном режиме работы, так как резко повышаетс  падение напр жени  на составном транзисторе регулирующего элемента.

Claims (2)

1. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности защиты транзистора регулирующего элемента и обеспечение регулируемого стабильного тока включени  защиты и стабильного 39 тока составного транзистора в аварийном режиме независимого от выходного напр жени  стабилизатора в нормальном .е работы. Эта цель достигаетс  тем, что в стабилизатор посто нного напр жени  введены токоограничивающий резистор, два токозадающих резистора, ключевой узел, дополнительный источник опорно го напр жени  и вспомогательный источник напр жени , один вывод которого подключен к общей шине, а другЬй - к общей точке дополнительного источника опорного напр жени  и к об щей точке токозадающего узла, выполненного управл емым, управл ющий вход которого через первый токозадающий резистор подключен к выходу ключевого узла, а через второй - к выходу дополнительного источника опорного напр жени  и к первому входу ключевого узла, второй вход которого через токоограничивающий резистор подключен к выходу усилител , а питающий вход подключен к общей шине кроме того, ключевой узел выполнен на двух транзисторах разного типа пр водимости, эмиттеры которых соединены между собой, а базы использованы в качестве соответственно первого и второго входов ключевого узла, коллектор первого транзистора использован в качестве выхода указанного узда , а коллектор второго транзистора св зан с питающим входом ключевого узла. . На чертеже приведена принципиальна  схема стабилизатора посто нного напр жени . . Стабилизатор, посто нного напр жени  содержит источник входного напр жени  1,токостабилизирующий узе 2, выполненный, например, на инверсном повторителе (усилителе) тока (токовое зеркало), выход которого через диоды 3 и + подключен к выходу усилител  5 и к управл ющей цепи регулирующего элемента 6 на составном транзисторе, источник опорного напр жени  7 включенный между общей шиной и одним из входов усилител  5, резистор нагрузки 8, источник вспомогательного напр жени  9, один вывод которого подключен к общей шине, токоограничивающий резистор 10, вклю ченный между выходом усилител  5 и вторым входом ключевого узла 11 (ком паратор напр жений) , собранного, например , на первом и втором транзисторах соответственно 12 и 13, дополнительный источник опорного напр жени  1, первый и второй токозадающие резисторы соответственно 15 и 16, через которые ключевой узел 11 св зан с управл ющим входом токостабилизирующего узла 2, обратный диод 17, включенный между базами транзисторов 12, 13. Стабилизатор посто нного напр жени  работает следующим образом. В нормальном режиме схема работает как обычный компенсационный стабилизатор . Напр жение на выходе дополнительного источника опорного напр жени  k по отношению к общей шине выбираетс  несколько больше максимального напр жени  на выходе усилител  5- При применении данной схемы в стабилизаторе с регулируемым выходом максимальное напр жение на выходе стабилизатора определ етс  при максимальном выходном напр же стабилизатора). Через токоограничивающий резистор 10 протекает ток базы транзистора 12. Транзистор 11 в этом случае открыт и работает в режиме насыщени . Напр жение на его коллекторе примерно равно напр жению на выходе дополнительного источника опорного напр жени  Ik. Входной, а следовательно и выходной ток токозадающего узла 2, определ етс  суммарным током через первый и второй токозадающие резисторы. В аварийном режиме, например при коротком замыкании нагрузки , при превышении тока предельного значени , входной ток составного транзистора достигает величины, определенной током токозадающего узла и более возрасти не может. Составной транзистор при этом работает в режиме фиксированного тока базы, который обеспечивает фиксированное значение .тока коллектора. Так как напр жение .на нагрузке при этом падает по срав нению с источником опорного напр жени  7 то на выходе усилител  5 по вл етс  большой положительный потенциал , что приводит к запиранию диода k, разрыву петли отрицательной обработкой св зи и запиранию транзисторов ключевого элемента. Напр жение вспомогательного источника 9 и напр жение допс)лнительного источника опорного напр жени  выбираетс  таким, чтобы напр жение на выходе усилител  ,в аварийном режиме по отношению к общей шине.было больше напр жени  на выходе дополнительного источника опо ного напр жени . Обратный диод 17. включенный между базами транзисторов 12 и 13 предотвращает пробой их эмит терно-базовых переходов при подаче обратного напр жени . Входной, а сле довательно и выходной токи токозадающего узла,определ ютс  лишь током ч рез первое токозадающее сопротивление . Следует отметить, что усилитель в аварийном режиме отключаетс , вклю чает цепь дополнительной защиты и более на работу схемы стабилизатора не вли ет, Таким образом, за счет выбора пер вого токозадающего сопротивлени  воз можен выбор выходного тока стабилизатора в аварийном режиме. Его величина выбираетс  значительно меньше тока в нормальном режиме работы, что повышает эффективность защиты, так как на регулирующем элементе рассеиваетс  значительно меньша  мощность. При обрыве данного резистора (например , из-за аварий схемы коммутации) ток в аварийном режиме уменьшаетс  до нул , (Регулирующий элемент работает в режиме фиксированного тока . базы,определ ющеготок коллектора,но при значительно меньших значени х выходного тока). Величина тока включени  защиты не зависит от значени  выходного напр жени  стабилизатора в нормальном режиме работы. Поэтому данный стабилизатор желательно использовать как стабилизатор с регулируемым выходным напр жением, параметры схемы защиты которого не завис т от уровн  выход .ного напр жени  и могут быть легко заданы (программируемые ток включени  защиты и ток защиты в режиме короткого замыкани ). Схема защиты имеет высокую помехозащищенность от случайных включений, так как усилитель в нормальном режиме работы охвачен глубокой отрицатель ной обратной св зью. Схема может быть собрана на типовой элементной базе, в том числе и на интегральной. Таким образом, предлагаемый стабилизатор посто нного напр жени  при сохранении всех достоинств известного устройства - защите выхода усилител  при перегрузках по току - обладает более эффективной защитой транзисторов регулирующего элемента уменьшаетс  ток через эти транзисторы в аварийном режиме, а следовательно и рассеиваема  ими мощность. В предлагаемом стабилизаторе возможна регулировка тока включени  защиты и тока в аварийном режиме, независима  от выходного напр жени  стабилизатора в нормальном режиме работы. При случайных коротких замыкани х и токах нагрузки, меньших тока аварийного режима, обеспечиваетс  автоматическое восстановление первоначального . режима. Формула изобретени  1. Стабилизатор посто нного напр жени , содержащий последовательно . включенный в силовую шину регулирующий элемент, состо щий из составного транзистора, база-эмиттерный переход каждого из которых зашунтирован обратным диодом, усилитель, один из входов которого подключен к эмиттеру выходного транзистора регулирующего элемента и к одному из выходных выводов, а другой вход через источник опорного напр жени  подключен к общей шине, токозадающий узел, выход которого через диоды подключен соответственно к выходу усилител  и к управл ющей цепи регулирующего элемента , о т л и ч а, ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности защиты, в него введены токоограничивающий резистор, два токозадающих резистора , ключевой узел, дополнительный источник опорного напр жени  и вспомогательный источник напр жени , один вывод которого подключен к общей шине, а другой - к общей точке дополнительного источника опорного напр жени  и к общей точке токозадаfmuero узла, выполненного управл емым, управл ющий вход которого через первый токозадающий резистор подключен к выходу ключевого узла, а через второй - к выходу дополнительного источника опорного напр жени  и к первому входу ключевого узла, второй вход которого через токоограничивающий резистор подключен к выходу усилител , а питающий вход подключен к общей шине. ,
2. 2. Стабилизатор по п. 1, отлиающийс  тем, что ключевой зел выполнен на двух транзисторах