Стабилизатор напряжения

11 42 ЮОО Оп ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(21) 1768532/4) М. Кл. 6 051 1;56 2) лецо 04.04. исоедццеии с 1 ЗВ 51 ВК 1 32) Приоритет Гасударственный камитет Сааета Министраа СССР аа делам изобретений и открытий)пуоликоваио 25.03Дата опубликовапц 72) Автор изобретеци г., Рафалович Ленина рьковский политехяцческий ццститут им. В, И аявитель 54) СГАБИЛИЗЛТОР 1.1 АПРЯЖЕ 1-1 И ст ст Изобретение относится к электротсхцике ц может быть использовано в полупроволциковых стабилизаторах постоянного иапряжеция с последовательным регулирующим элементом.Известны стабилизаторы напряжения, содержащие включенный последовательно с нагрузкой регулирующий элемент (состоящий из регулирующего и управляющего трацзисторов) и блок сравнения с усилителем постоянного тока.Однако известным устройствам свойствеццы добавочные потери иа резисторе, включаемом последовательно с нагрузкой и используемом в качестве датчика тока, или наличие лополнительного источника напряжения и цечувствительиость к перегрузке по току,Цель изобретеиия - просто и универсально обеспечить защиту стабилизатора, оосспеив при этом быстродействие и пддежиость его работы.Это достигается тем, что между базой регулирующего и эмиттером управляющего трацзисторов включены параллельно межлу собой резистор, кнопка и коллекторпо-эмцттсриый переход защитиого и - р - и транзистора, база которого через переменный резистор полилО- чена к точке соединения дополнительного стабилитроиа и балластцого резистора, лругоц конец которого подкл 1 очен к коллектору реГлир 11 щсго тра цзцстОра; лрмГОИ коиец стабилитроца полключсц к Общей шине питапия.Сущность цзобрстсцця поясцяется чертежом.Устройство солсркцт регулирующий трацзиор 1, управя:Ощцй транзистор 2, устройво зац 5 цгы 3, в которое вхолят транзисторзащиты 4, бдллдсец 1;й резистор 5, персмсццый резистор 6, рсзцс 1 р 7, стдоцлптроц 8, кцоцка 9; блок срдвцс 1 ц:. 10 с усилителем постояццо го тока и нагрузка 11.Прццццц работы устройства защиты стабилизатора п 1 ш умсцьшеИш сопротивления нагрузки 1 Изц к.з. Иа выходе стабилизатора об 5 ьясцяе тс". слслу.оц,цм оордзом.15 Элемсцть схсмы устроГтвд здц 1 иты рассчцта 1 ы тдк, то В . рмдлцом режиме (когда пет переГ 13 узк цлц к. 3. Иа Вы "Оле стдоилизатора) трд 113 цс-.; Защиты 1 цасыщец и це влияет цд рдботу седбцлцздторд.20 При уме 1 ьше 11 И 1. Сцротцвлсцця цдгпузкц 11,как только ток црсвысит искотрое критическое зидчеццс, т:.дцзпстр защиты 4 перехолит из цдсь 1 цеццГО 11 с 1 и 1 д В лицей ць 1 й и ОГ- рацичиваст т;. бзы рсгулцрующсг трацзи 25 стора 1: с 1 доцлцздтр цд 1 ряксцця перехолцтв режим огрдцц;с:щ ткд. Прц лальцсйшем умеи 1 шсииц спртцвлеци 51 111 Гр Зки тдк как ток нагрузки больше цс увеличивается, цдчицает умсцьш;ься Выхолцос цдпряжсцце.30 Умеиьшеццс Выхлцог цдпряяецця стабцли(2) (з) (4) эр1 МзЛакэ -- 31 Ыу =- К-в -йв 55 бо б 5 затора вызывает уменьшение падения;апряжепия на резис;оре б, так как7 вых + 7 бэр+ кэз -бэз+в + ч ГдЕ Убэр - НаПряжЕПИЕ баЗа - ЭМИттЕррегулирующего транзистора 11;кэз бэз" НЗПРЯжЕ 1 ИЕ КОЛЛЕКГОР - .эмиттер и база - эмпттертранзистора защиты;Ув - напряжение па резисторе 6;Е, - напряжение стабилитрона,которое выбирается немногомепьше выходного;апряжеНИЯ Увыхбэр 7 кээ, 7 бэз - МЯЛЫ ПО СраВНЕНИО С Увых и Е 1, поэтому нми можно пренебречь, тогдав - вых Е., (Е,: СОПЗ 1) Уменьшение падения напряжения на резисторе 6 уменьшает базовый и коллекторный токи транзистора защиты 4. Это приводит к уменьшению тока базы и эмиттера регулиру,оцего транзистора 1, что, в свою очередь, уме;ыцает выходное напрякение. Л при соблюдении ус- ловия эрфк )Вых (1) действует полокительпая обратная связь с коэффициентом усиления больше единицы и происходит лавинообразный процесс умеш.- шения выходного напряжения стабилизатора.Из схемы устройства защиты видно, что где Мэр - изменение эмиттерного тока регулирующего транзистора 1;Ыкэ - изменение коллекторного токатранзистора защиты 4;ЛУ 6 - изменение тока резистора 6;р 1, р 4 - коэффициент усиления по току регулируощего транзистора 1 и защитного 4;Левых - изменение выходного напрякения;Лн - сопротивление нагрузки немногоменьше номинального.Подставляя в неравенство 1 значения параметров из выражений 2, 3, 4, после преобразования получим:МЯн Рв (5)Следовательно, в предлагаемом устройстве защиты стабилизатора при соблюдении неравенства 5 наступает лавинообразный процесс уменьшения выходного напряжения прп незначительном его уменьшении по сравнению с номинальным.В устройстве защиты для выполнения неравенства 5 необходимо включить стабилитроп 8, напряжение Е которого зависит от величины сопротивления резистора б. Для лучшего 15 20 25 30 35 4 О 45 5 О 4лавинообразного уменьшения выходного на 111 ч 1 кепи 1 ке;121 елы 10 брать величину сопрОпвлепия резистора 6 небольшой, а Е немного меньше К,ых.Уменьшение выходного напряжения приводи, к изменению полярности напряжения перехода база - эмитер транзистора защиты 4, вследствие чего он закрывается, Напряжение па ьыходе становится практически равным нулю. 1 ок базы и коллектора регулирующего транзистора определяется резистором 7, который расчитывается из условия рассеивания мощности на регулирующем транзисторе не выше поминальной при выходном напряжении, равном нулю.При к. з. Па выходе стабилизатора через переменный резистор 6 резко прикладывается наприкопие в запирающем направлении к переходу база - эмиттер транзистора защиты 4, что приводит к быстрому его запиранию.,цл 1 восстановления нормальной работы стаоилизатора необходимо устранить аварийную ситуацию и запустить схему кратковременным нажатием кнопки 9. При кратковременно закороченном переходе коллектор - эмиттер транзистора защиты 4 и резистора 7 в базу регулирующего транзистора 1 подается определенный ток, что восстанавливает нормальную работу стабилизатора, и на выходе его устанавливается номинальное напряжение.Если аварийная ситуация не устранена, то кратковременное нажатие кнопки не восстановит нормальную работу стабилизатора.Особенностью предлагаемого устройства защиты стабилизатора является то, что датчик тока перегрузки (транзистор защиты 4) не стоит в силовой цепи, у которого потребляемая мощность практически равна нулю, что упрощает и повышает к.п.д. стабилизатора в сравнении с известной схемой защиты.Особенностью устройства защиты является и то, что при аварийной ситуации прикладывается напряжение в запирающем направлении к переходам база - эмиттер транзистора защиты 4, что обеспечивает быстрое и надежное его запирание, и при снятии аварийной ситуации нет необходимости отключать и включать мощный источник питания стабилизатора - достаточно кратковременно нажать слаботочную кнопку 9 (кнопка 9 с самовозвр атом),Предмет изобретения Стабилизатор напряжения, содержащий последовательный регулирующий и управляющий транзисторы, блок сравнения с усилителем постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения, повышения надежности и быстродействия, а также увеличения к.п.д. при перегрузках по току и коротком замыкании, между базой регулирующего и эмиттером управляющего транзисторов включены параллельно между собой резистор, кнопочный выключатель и коллектор,.стпого 1 езискра, причем другой конец стаснпптроп подключен к общей шине ппташ 1 я, а балластного резистора - к коллектору регул и рующ:го транзистора. Новиков раиепко оставптепв В Текред 3.Корректор мах едактор О. Стени Подписпоров СССР Заказ 1990/7ЦНИ ипография, пр. Сапунова, 2 но-эмиттерный переход заьцитпого тра пзпстора п - р - и типа, база которого через переменный резистор подключена к точке соединения дополнительного стабилитрона и балИзд го 651 И Государевеипо по делам из Москва )К-З 5Тиран; 760 комитета Совета Мип бретени 1 и открвти Рагпская наб., д. 1,5 177Кр