Стабилизатор постоянного напряжения с защитой

О П И С А Н И Е (11)943676ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциал нетичвсинкРеспублик(51)м, Кл. 6 05 Е 1/58 РкумретювмВ квнятет ИСР ве аааеи взабретеннв н открытий(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к интегральным стабилизаторам напряжения, и может быть использовано в качестве вторичного источника питания узлов автоматики и вычислительной техники.Известен стабилизатор напряжения, . содержащий регулирующий транзистор, опорный элемент, устройство сравнения выходного и опорного напряжений, управляющий транзистор, резисторы коллекторной нагрузки управляющего транзистора, транзистор, защиты и конденсатор, шунтирующий управляющий транзистор 111 БНаиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой, содержащий включенный последовательно с резистивным датчиком .2 в тока в силовую шину регулирующий элемент с полевым транзистором в цепи управления, дифференциальный усилитель обратной связи, один вход которо 2го соединен со средней точкой делителя выходного напряжения,. а другойвход - с источником опорного напряжения, резисторно-диодный датчик напряжения, пороговый транзистор, и токостабилизирующий транзистор ( 2.Недостатками стабилизатора являются низкое входное сопротивление регулирующего элемента, зависимость егоот сопротивления нагрузки стабилизатора, что существенно снижает коэффициент стабилизации и увеличиваетвыходное сопротивление стабилизатора,Целью изобретения является повышение надежности стабилизатора с полевым транзистором на входе регулирующего элемента.Поставленная цель достигается тем,что в стабилизатор введены исполнительный транзистор защиты, эмиттеромсоединенный с эмиттером пороговоготранзистора, базой - с коллекторомпорогового транзистора, а коллекторомсо стоком упомянутого полевого тран 943676зистора, дополнительный диод, катодом подключенный к выходу дифференциального усилителя, анодом - к затвору полевого транзистора, причем токостабилизирующий транзистор эмиттером через токозадающий резистор, соединен с общей шиной, коллектором - с базой исполнительного транзистора защиты, базой со средней точкой делителя выходного напряжения. 1 оНа чертеже представлена схема ста-. билизатора напряжения.Стабилизатор напряжения содержит датчик тока 1, соединенный с коллектором силового транзистора 2 регули рующего элемента 3, На входе регулирующего элеМента включен полевой транзистор 4, Резисторно-диодный датчик напряжения 5 одним выводом подключен к датчику тока 1 и коллектору ро силового. транзистора 2, другим - к выходному выводу. Дифференциальный, усилитель обратной связи 6 инвертирующим входом соединен с делителем выходного напряжения 7, а неинвертирую щим с источником опорного напряжения 8, Пороговый транзистор 9 соединен эмиттером с датчиком тока 1, эмитте - ром исполнительного транзистора 10 и входной шиной. Диод 11 анодом подклю- зо чен к затвору транзистора 4, а катодом к выходу усилителя,Токостабилизирующий транзистор 12, эмиттер которого подключен через токозадающий резистор 13 к общей шине коллектор35 к базе исполнительного и коллектору порогового транзисторов, а база к делителю напряжения, Коллектор исполнительного транзистора 10 соединен со стоком транзистораСтабилизатор работает следующим образом. В рабочем режиме транзистор 10 находится в режиме насыщения, который обеспечивается генератором тока на транзисторе 12, а транзистор 9 закрыт. Ток через транзистор 10 и последовательно с ним включенный транзистор определяется током нагрузки и коэффициентом усиления по тону транзистора 5 о 2. При возникновении перегрузки по току увеличивается падение напряжения на резистивном датчике тока, открывается пороговый транзистор защиты 9 и шунтирует база-эмиттерный переход исполнительного транзистора защиты 10, его базовый ток уменьшается, он начинает закрываться, В результате коллекторныи ток исполнительноготранзистора 10, являющийся током стока полевого транзистора регулирующегоэлемента, а следовательно и базовыйток силового регулирующего транзистора 2, уменьшается, и он начинает закрызаться, Увеличивается падение напряжения на регулирующем элементе, выходное напряжение уменьшается, В связи с этим уменьшается напряжение смещения токостабилизирующего транзистора 12, что приводит к уменьшению времени срабатывания защиты и увеличениюкрутизны характеристики схемы защиты,Выходное напряжение уменьшается дотех пор, Пока напряжение на переходеколлектор-эмиттер силового транзистора 2 регулирующего элемента 3 не достигнет величины напряжения срабатывания стабилитрона в диодно-резисторном датчике напряжения 5, ток, протекающий по датчику 5, создает дополнительное смещение,отпирающее транзистор9, цто приводит к запиранию транзистора 10 и полной отсечке тока стокаполевого транзистора и запиранию силового транзистора 2 регулирующего элемента 3.гТаким образом, осуществляется защита регулирующего транзистора нетолько от перегрузок по току, но ипо напряжению и по мощности. В режиме короткого замыкания транзисторы 9,10 и 12 закрыты, Диод 11 препятствуетвозникновению прямого тока переходазатвор - исток полевого транзистора.При снятии перегрузки или устранениикороткого замыкания восстанавливается выходное напряжение, стабилизаторвозвращается к нормальному рабочемурежиму,Приведенная схема защиты позволяет в значительной степени повыситьэксплуатационную надежность стабилизатора напряжения, не ухудшая стабильности выходного напряжения приизменении нагрузки, напряжения питания, температуры.Формула изобретенияСтабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий включенный последовательно с резистивным датчиком тока в силовую шину регулирующий элемент с полевым транзистором в цепи управления, дифференциальный усилитель обратной связи, один вход которого5 943676 6 соединен со средней точкой делителя ный к выходу дифференциального усиливыходного, а другой вход - с источ- теля, анодом - к затвору полевого ником опорного напряжения, резисторно- транзистора, причем токостабилизирудиодный датчик напряжения, пороговый ющий транзистор эмиттером через тотранзистор, и токостабилизирующий трэн-козадающии резистор соединен с общеи зистор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, шинойколлектором - с базой исполчто, с целью повышения надежности, кительного транзистора защиты, бав него введены .исполнительный транзис- зои .- со средней точкой делителя выходного напряжения. тор защиты, змиттером соединенный сзмиттером порогового транзистора, ба- ф Источники информации,принятые во внимание при экспертизе зой - с коллектором порогового тран 1. Авторское свидетельство СССР зистора, а коллектором. - со стоком у 610093, кл. С 05 Р 1/58, 1976. упомянутого полевого транзистора, до. Авторское свидетельство СССР полнительный диод, катодом подключен- у 681425, кл. С 05 Е 1/58, 1978. Составитель В, Панов едактор Л. Повхан Техред А. Бабинец Корректор Г, Решетник107/ Тираж 914 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, Рау