Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЩМЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1228093 50 4 С 05 Р 1(569 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕИИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗО ЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК(57) Изобретение позволяет уменьшитьзависимость величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора постоянного напряжения, Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующийтранзистор 2, транзистор Э защитыс базовой цепью 4 и змиттерной ц У 16 с иАА5, резистор 6, дифференциальный усилитель 7 постоянного тока, делительЯ выходного напряжения источник 9опорного напряжения, силовую шину10. При этом транзистор 1 включенпоследовательно в,силовую шину 10,его база соединена с коллекторомтранзистора 2, а эмиттер - с коллектором транзистора защиты 3, эмиттер которого через эмиттерную цепь5 соединен с общей шиной, через резистор б - с входным силовым выво 228093дом, а его база соединена с базовойцепью 4, подключенной, как и.делитель 8 выходного напряжения, к выходным контактам стабилизатора.устройство позволяет уменьшить необходимый запас допускаемой мощностирегулирующего транзистора, чем достигается увеличение допустимого рабочего диапазона входного напряжениястабилизатора, увеличение его допустимой выходной. мощности и повышениеего надежности. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторампостоянного напряжения, защищенным от перегрузок по току нагрузки и току короткого замыкания.Цель изобретения - уменьшениезависимости величины порога срабатывания защиты от входного напряжения стабилизатора.На чертеже представлена схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузокСтабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, согласующий тран" зистор 2, транзистор 3 защиты с базовой цепью 4 и эмиттерной цепью 5 резистор 6, дифференциальный усили- . тель 7 постоянного тока, делитель 8 выходного напряжения, источник 9 опорного напряжения, силовую шину 10, При этом регулирующий транзистор 1 включен последовательно в силовую шину 10, а его база соединена с коллектором согласующего транзистора 2, база которого соединена с выходом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, а эмиттер - с коллектором транзистора 3 защиты, эмиттер которого через эмиттерную цепь 5 соединен с общей шиной и через резистор 6 - с входом силовой шины,а его база соединена с базовой цепью 4, подключенной к выходным контактам стабилизатора, к которым подключен делитель 8 выходного напряжения,выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя 7 постоянного тока, второй вход которогс 2соединен с источником 9 опорного напряжения.Стабилизатор постоянного напряжения работает следующим образом.5 Входное напряжения стабилизатораУ , подаваемое на вход его силовойх эшины 10, преобразуется в стабилизированное выходное напряжение Бщ,хна выходе силовой шины 10 регулирующим транзистором 1, управляемымцепью отрицательной обратной связи,состоящей из согласующего транзистора 2 и дифференциального усилителя7 постоянного тока, усиливающего 15 разность напряжений между выходомделителя 8 выходного напряжения ивыходом источника 9 опорного напряжения, .таким образом, что любое приращение усиливаемой разности напря жений вызванное изменением токанагрузки, компенсируется соответствующим изменением коллекторноготока регулирующего транзистора 1вследствие этого выходное напряжение 25 стабилизатора П ь,х не зависит илислабо зависит от тока нагрузки врежиме стабилизации и определяетсяравенством выходного напряжения 08делителя 8 и опорного напряжения 30 0 , задаваемым источником 9 опорного напряженияЦоо Ф ЦВ = Кивыхгде К - коэффициент деления делителя 8 выходного напряже ния.Отсюда получаем ПопЬ1228093 4Отсутствие в полученном, выражениивеличины Бех свидетельствует о независимости величины порога срабатывания защиты от нее, что достигнутокомпенсацией воздействия входногонапряжения на величину порога срабатывания через динамическое выходноесопротивление регулирующего транзистора 1 противоположным воздействием10 через резистор 6 на нее. Таким об. разом достигнута поставленная цель.Преимущество предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения сзащитой заключается в уменьшении15 необходимого запаса допускаемой мощности регулирующего транзистора,чем достигается увеличение допустимого рабочего диапазона входногонапряжения стабилизатора, увеличе 20 ние его допустимой выходной мощности и повышение его надежности В режиме стабилизации транзистор3 защиты насыщен и не влияет на работу стабилизатора. При возрастании тока нагрузки, под воздействием цепи отрицательной обратной связи возрастает также ток базы регулирующего транзистора 1Когда транзистор защиты выходит из режима насыщения и образуется петля положительной обратной связи, охватывающая регулирующий транзистор 1, согласук- щий транзистор 2 и транзистор 3 защиты, замыкающая через базовую цепь 4. Под воздействием положительной обратной связи, некоторое понижение выходного напряжения стабилизатора, вызванное увеличением тока нагрузки, вызывает уменьшение тока коллектора регулирующего транзистора 1, способствующее дальнейшему понижению выходного напряжения и полномуФ( закрытию регулирующего транзистора 1, чем завершается процесс переключения стабилизатора в аварийный режим.В данном стабилизаторе ток эмиттера д в транзистора 3 защиты определяется током 3 эмиттерной цепи 5 и разностью напряжений на выходах резистора 6 следующим соотношением:3 - -3Пехгде Б - напряжение на эмиттере5транзистора 3 защиты, задаваемое эмиттерной цепью 5; К - сопротивление резистора 6С целью получения выражения для величины порога срабатывания защиты в зависимости от входного напряжения, подставляем данное соотношение в вы- ражение Формула изобретения"ех-"в 1 "вх "выхЭ,р Р .в в.Выбираем величину К равной Заказ 2303/49 Тираж 836 Подписное Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 11ах е "1и подставляем в полученное выражение,тогдаОв Оеыхн пор /1 в 2 фъ 6 Стабилизатор постоянного напряже. -ния с защитой от перегрузок, содержащий последовательно включенный всиловую шину регулирующий транзистор, база которого соединена с коллектором согласующего транзистора,база которого соединена с выходомдифференциального усилителя постоянного тока, а эмиттер - с коллекторомтранзистора защиты той же проводимости, эмиттер которого через эмитЗ 5 терную цепь .соединен с общей шиной,а база соединена с базовой цепью,нодключенной к общей шине и выходномувыводу силовой шины, к которым подключен делитель выходного напряжения,выход которого соединен с одним входом дифференциального усилителя постоянного тока, другой вход которогосоединен с источником опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что, с целью уменьшения зави"симостй порога срабатывания защитыот входного напряжения, эмиттертранзистора защиты также соединен свходным силовым выводом через вве денный резистор.