Узел защиты интегрального стабилизатора напряжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 091 (И) 0 4 С 05 Р 1 569 ОПИСАНИЕ ИЗСБРЕТЕНИ Н АВТОРСИОМУ ТЕЛЬСТВУ ичесенина) Н,И,ЯсюГОСУДАРСТВЕККЬ 1 Й НОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетений и ОтнРытий(71) Ленинградский электротехнкий институт им.В.И.Ульянова (Л(54) УЗЕЛ ЗАЩИТЫ ИНТЕГРАЛЬНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к вторичным источникам питания радиоаппаратуры. Целью изобретения. является повышение надежности стабилизатора путем предотвращения перегрузки помощности, При изменении тока нагрузки ток коллектора 13 транзистора 1 превышает.ток коллектора 14 транзистора 2, токи стоков транзисторов 15и 16 равны и взаимно компенсируются, Падение напряжения сток-истоктранзистора 4 меньше порогового напряжения затвор-исток транзистора 6.Транзистор 6 находится в обесточенном состоянии и не влияет на работусхемы. Дальнейшее увеличение токаприводит к переходу транзистора 4 .в режим насыщения стока, Транзистор 6переходит в активный режим, воздействует на вход усилителя 7, ограничивая тем самым входной ток стабилизатора. При коротком замыкании токистоков транзисторов 15 и 16 перераспределяются пропорционально разности напряжений вход-выход, Этосдвигает порог срабатывания узлазащиты в сторону меньших токов нагрузки, чем обеспечивается защитаот герегрузки по рассеиваемой мощности, 1 ил, У1 13174Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах вторичного электропитаниямикромощной радиоэлектронной аппаратуры. 5Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора путемпредотвращения перегрузки по рассеиваемой мощности.На чертеже представлена принципи Оальная электрическая схема предлагаемого устройства,Узел защиты интегрального стабилизатора напряжения содержит первыйдвухколлекторный 1 и второй трехоллекторный 2 биполярные р-п-р-транзисторы, третий 3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 ИОП-транзисторы,причем транзистор 1 выполняет рольпоследовательно регулирующего элемен Ота стабилизатора, при эчом его базаи база транзистора 2 соединены с выходом усилителя 7 сигнала рассогласования, эмиттер транзистора 1 черезпервый резистор 8 подключен к входнои шине 9, с которой также соединенэмиттер транзистора 2, первый коллектор 10 транзистора 1 и первый коллектор 11 транзистора 2 объединеныи подключены к выходной шине 12. Вто- ЗОрой коллектор 13 транзистора 1 подключен к соединенным затвору и стокутранзистора 3 и затвору транзистора 4, сток которого соединен с вторымколлектором 14 транзистора 2, с затвсром и стоком транзистора 5 и сзатвором транзистора 6, Истоки транзисторов 3-6 подключены к общей шине, Предлагаемое устройство содержит также седьмой 15, восьмой 16 и 40девятый 17 МОП-транзисторы первый 18и второй 19 стабилитроны, второй 20и третий 21 резисторы, причем истоки транзисторов 15 и 16 объединеныи подключены к третьему дополнительному 22 коллектору транзистора 1,Сток транзистора 15 соединен со,стоком транзистора 4, затвор транзистора 15 соединен с общей дяной и через резистор 20 с затвором транзисто- Ора 17,затвор которого связан с выходной шиной 12, а исток через последовательно соединенные стабипитроны 18и 19 и резистор 20 подключен к входной шине 9. Сток транзистора 16 соеди нен со стоком транзистора 3.1Устройство работает следующим образом. 18 2При изменейии тока нагрузки в диапазоне 0 ( Х(1 н (где 1 н- ток нагрузки, при котором срабатывает узел защиты) ток коллектора 13 транзистора 1 превышает ток коллектора 14транзистора 2, токи стоков транзисторов 15 и 16 равны и взаимно компенсируются,Падение напряжения сток-истоктранзистора 4 меньше порогового напряжения затвор-исток транзистора 6,Транзистор 6 находится в обесточенном состоянии и не влияет на работусхемы,При токе нагрузки 1 - 1 нэток коллектора 13 транзистора 1 становится равным току коллектора 14транзистора 2, Дальнейшее увеличениетока Йагрузки приводит к тому, чтоток коллектора 14 транзистора 2 начи"нает превышать ток коллектора 13транзистора 1. При этом транзистор 4переходит в режим насыщения тока стока, резко возрастает его падение напряжения сток-исток, транзистор 6переходит в активный режим работы ивоздействует на дополнительный входусилителя 7 сигнала рассогласования, ограничивая тем самым выходнойток стабилизатора. При перегрузкепо входному напряжению или коротком замыкании на выходе стабилизатора, когдаИПвх аыхПст,фПст. Пгде Б ; напряжение стабилизации -го стабилитрона,иБ- пороговое напряжение затвор-исток,токи стоков транзисторов 15 и 16перераспределяются пропорциональноразности напряжений вход-выход,причем ток стока транзистора 15 возрастает, а транзистора 16 убывает,что сдвигает порог срабатывания узла защиты в сторону меньших токовнагрузки, чем и обеспечивается защита стабилизатора от перегрузки порассеиваемой мощности.Для обеспечения эффективной работы узла защиты необходимо, чтобыв диапазоне токов нагрузки О ( 1(1транзистор 1 имел большую крутизнупроводной характеристики, чем транзистор 2, т.е. имея большую площадьперехода эмиттер-база. При токахнагрузки 1 Ъ 1 крутизна проходкой характеристики транзистора 1= М 10Чэк т где 1 и токи эмиттеров транзисторов 1 и 2 соответственно,отношение площадейэмиттеров транзисторов 1 и 2,температурный потенциале15 Составитель В,ЕсинТехред А.Кравчук Корректор ИПожа Редактор Т,Парфенова Заказ 2423/43 Тираж Зб 3 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгородул, Проектная, 4 3 13174 должна быть меньше крутизны транзистора 2, что достигаетея включением резистора 8 в эмиттерную цепь транзистора 1. При этом отношение токов эмиттеров транзисторов 1 и 2 изменяется при изменении напряжения эмиттер-база транзистора, в соответствии с формулой Таким .образом, предлагаемый узел защиты позволяет предотвратить выход из строя интегрального стабилизатора напряжения не только в случае перегрузки по выходному току, 25 но и при перегрузке по рассеиваемой мощности,Формула изобретения30 Узел защиты интегрального стабилизатора напряжения, выполненного на.первом многоколлекторном биполярном транзисторе р-и-р-типа в качестве последовательного регулирующего эле мента и усилителя сигнала рассогласования, содержащий второй многоколлекторный биполярный транзистор р-п-р-типа, а также третий, четвертый, пятый и шестой ЮП-транзисто ры, при этом базы первого и второго 18 4транзисторов соединены с выходом усилителя сигнала рассогласования, эмит 4 тер первого транзистора через первый резистор подключен к входной шине, к эмиттеру второго транзистора, пер-. вые коллекторы первого и второго транзисторов подключены к выходной шине; второй коллектор первого транзистора подключен к соединенным затвору и стоку третьего транзистора и к затвору четвертого транзистора, сток которого соединен с вторым коллектором второго транзистора, с затвором н стоком пятого транзистора и с затвором шестого транзистора, истоки третьего, четвертого, пятого и шестого транзисторов подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности стабилизатора путем предотвращения перегрузки по мощности, введены седьмой, восьмой и девятый МОП-транзисторы, первый и второй стабилитроны, второй и третий резисторы, причем первый транзистор выполнен трехколлекторным, истоки седьмого и восьмого транзисторов объединены и подключены к третьему коллектору первого транзистора, сток седьмого транзистора соединен с стоком четвертого транзистора, затвор седьмого транзистора соединен с общей шиной и через второй резистор - с затвором восьмого и стоком девятого транзисторов, затвор которого связан с выходной шиной, а сток через последовательно соединенные первый и второй стабилитроны и третий резистор подключен к входной шине, сток восьмого транзистора соединен с стоком третьего транзистора.