Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51) 0 05 Р 1/ РЕТЕНИЯ ПИСАНИ АРТОР СКОМУ ДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Источник питания Б 5-21 ТУ 4 СЮЗ 215-002.ТУ.2. Авторское свидетельство СССР Р 513353, кл. 6 05 Р 1/56, 1974. (54)(57) СТАБИЛИЗАТОРНАПРЯЖЕНИЯ С ЗИЦИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК содержащий дифференциальный усилитель, к одному из входов которого подключен источник опорного напряженйя, а к.другому через запускающий резистор - выходной вывод, сос тавной регулирующий транзистор, состоящий из основного транзистоЯО 1056161 А ра и по меньшей мере одного согласующего транзистора, причем вход составного транзистора подключен к выходу дифференциального усилите- ля, выход - к выходному выводу и фильтрукщему конденсатору, другой вывод которого подключен к общей шине, а между входами дифференциального усилителя включен защитный диод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, в него введены ограничитель тока й балластный резистор; при этом ограничитель тока подключен одним выводом к общей шине, а другим - к коллектору согласукщего транзистора и балластному резистору, . другой вывод которого подключен к входному выводу.Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторампостоянного напряжения,Известны устройства, обеспечива"ющие защиту от перегрузок и короткихзамыканий на выходе путем установки датчика тока и схемы защиты,при этом в устройствах обеспечивается ограничение тока нагрузки, например, на уровне 1,2 1 , либопри достижении током нагрузки установленного предела, например, уровня 1,2 1, -отключение устройства.нвГПеред повторным включением устройство необходимо обесточить.Примером известных устройств может служить источник питания 1 .Недостатками известчых схем являются пониженный КПД эа счет потерь на датчике тока при больших токах нагрузки и низких выходных напряжениях и неудобства в эксплуатации, из-эа необходимости обесточивания устройства после срабатываниязащиты перед повторным включением,в системах с большим количеством источников питания.Наиболее близким по техническойсущности к иэобретениюявляется стабилизатор постоянного напряжения сзащитой от перегрузок, содержащийоперационный усилитель с дифференциальным входом, регулирующий транзистор, ограничитель на диодах длязащиты дифференциального входа усилителя, нагрузку усилителя, эталонныйрезистор, делитель выходного напряжения на резисторах, Фильтрующуюемкость, две цепочки, состоящие изрезисторов и стабилитрогов и дополнительного транзистора,40 При подаче на устройство напряжения питания 1 и при подключеннойнагрузке Е первоначально протекаетНток по цепи; положительный полюсисточника питания, Н, резистор 24,диод 12, резистор 2, отрицательныйполюс источника питания, создаваяна последовательно включенных Би резисторе 24 падение напряжения достаточное для перехода устройства врабочий режим,Рабочий режим характеризуется равенством напряжений на входах дифПри перегрузке стабилизатора или коротком замыкании на его выходе напряжение на эталонном резисторе возрастает, вследствие чего дополнительный транзистор открывается. При этом напряжение питания усилителя снижается. Это приводит к снижению выходного напряжения и, следовательно к некоторому эапиранию регулирующего транзистора.50При дальнейшем увеличении степени перегрузкитом числе и до короткого замыканиями этот процесс продолжается до тех пор, пока не установится стационарный режим, при котором через регулирующий транзистор протекает ток, не превышающий допустимого значения, После устранения перегрузки или короткого замы-. кания дополнительный транзистор закрывается,напряжение питания стаби лизирующего усилителя восстанавливается,напряжение на его выходе увеличивается до номинального значения, что обеспечивает нормальную работу стабилизатора 21 . 65 Недостатками известного устройства являются наличие дополнительныхпотерь на датчике тока и незначительное снижение тока в режиме перегрузки, которые снижают КПД и надежность устройства.Целью изобретения является повышение КПД и надежностиПоставленная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащий дифференциальный усилитель, к одному иэ входов которогоподключен источник опорного напряжения, а к.другому через запу:кающий резистор - выходной вывод, составной регулирующий транзистор, состоящий из основного транзистора и по меньшей мере одного согласующего транзистора, причем вход составного транзистора подключен к выходу дифференциального усилителя, выход - к выходному выводу и фильтрующему конденсатору, другой вывод которого подключен к общей шине, а между входами дифференциального усилителя включен защитный диод, в него введены ограничитель тока и балластый резистор, при этом ограничитель тока подключен одним выводом к общей шине, а другим - к коллектору согласующего транзистора и балластному резистору, другой вывод которого, подключен к входному выводу.На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузок.Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, состоящий из резистора 2 и стабилитронов 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, состоящий из транзисторов б, резисторов 9-11 и диода 12, составной транзистор 13, состоящий из первого согласующего транзистора 14, второго согласующего транзистора 15, основного транзистора 1 б,резисторов 17 и 18,ограничитель 19 тока, состоящий из транзистора 20, резистора 21, фильтрующий конденсатор 22, балластный резистор 23, запускающий резистор 24.Стабилизатор работает следующим образом.4 1056161 Составитель О.ОвсянниковТехред А.Бабинец Корректор А.ференц Редактор Р,Цицика Заказ 9305/41 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 ференциального усилителя базахтранзисторов 6 и 7, т.е. ЦН = 0 д .э 1Указанное равенство напряжений.обеспечивается за счет управлениясоставным транзистором 13 с выходадифференциального усилителя 5, 5В номинальном режиме работы ток,задаваемый ограничителем 19 тока,разветвляется по двум цепям: коллекторная цепь согласующего транзистора 14 и балластный резистор 23. 10При увеличении степени нагрузкибольшая часть тока ответвляется вколлекторную цепь согласующего транзистора 14 и меньшая " через балластный резистор 23. 15При дальнейшем увеличении степени нагрузки до верхней границы номинального режима ток,задаваемыйограничителем 19 тока ответвляетсяв коллекторную цепь согласующеготранзистора 14, дальнейшее увеличение тока составного транзистора 13,а следовательно, тока нагрузки уженевозможно,При перегрузке начинается снижение напряжения Пн,При этом начинается протеканиетока по цепи: положительный полюс источника питания, В, резистор 24, диод 12, резистор 2, отрицательный полюс источника питания, напряжение Нш, снижается, что ведет к уменьшению сигнала с выхода дифференциального усилителя 5, ограничителя 19 тока и подзапиранию составного транзистора - ток перегрузки становится меньше тока верхней границы номинального режима.При дальнейшем .увеличении степени перегрузки ток перегрузки еще больше уменьшается.При коротком замыкании ток корот. кого заьыкания значительно меньше тока верхней границы номинального режима. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемая схема обладает большим КПД, ввиду того, что отсутствуют дополнительные потери на датчике тока, имеет более высокую надежность, так как при перегрузках и коротких замыканиях работает в облегченных электрических режимах ток короткого замыкания значительно меньше тока верхней границы номинального режима).