Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубттик(53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Опубликовано 30.10.82. Бюллетень40Дата опубликования описания 05.11.82 ло делам иэобретеиий и открытий1Изобретение относится к источникам вторичного электропитания и может быть использовано в качестве источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры.Известен стабилизатор напряжения с регулирующим транзистором и устройством для зашиты от перегрузки по току и короткого замыкания на выходе стабилизатора, содержащий датчик тока, тиристор, резистивный делитель, диод и времязадающийконденсатор 1Однако в известном стабилизаторе обеспечивается помехозащищенность только от импульсов, длительность которых меньше времени срабатывания устройства.Кроме того, известен стабилизатор напряжения, который обеспечивает высокую помехозащищенность 2 .Однако такое устройство имеет сложное схемное решение.Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор, содержащий регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к положительному входному выводу, блок управления, резистивный датчик тока, включенный между эмиттером регулирующего транзистора и положительным выходным выводом, узел сравнения, вход которого подключен к датчику тока, времязадающую цепь и исполнительный орган защиты 3.Недостатком указанного устройства является то, что не имеет защиты от помех, длительность импульсов которых соизмерима с длительностью импульсов тока нагрузки, а также от помех, амплитуда импульсов которых превышает предельно допустимое значение.оЦель изобретения - обеспечение независимости уровня срабатывания защиты от формы импульсов тока нагрузки и устранение влияния помех на.работу стабилизатора.Указанная цель достигается тем, что встабилизаторе времязадающая цепь выпол нена в виде двух каскадов на транзисторах п-р-п-типа, включенных по схеме с общим эмиттером, эмиттеры которых соединены с положительным выходным выводом, причем транзистор первого каскада соединен базой через резистор и диод с выходом узла сравнения, а коллектором через диод и резистор - с базой транзистора второго каскада, коллектор которого подключен ко входу исполнительного органа защиты, при этом соединенные выводы указанных диодов510 15 20 25 30 35 40 и резисторов через конденсаторы подключены к положительному выходному выводу,На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого стабилизатора.Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, резистор 2 - датчик тока, служащий для контроля величины тока нагрузки стабилизатора, блок 3 управления, узел 4 сравнения на переменном резисторе 5, резисторах 6, 7 и 8 и транзисторе 9, с пороговым элементом - стабилитроном 10 в цепи базы, коллектор которого соединен через резистор 11 с базой ключевого транзистора 12. Первый времязадающий каскад 13, содержащий транзистор 14, времязадающую цепочку - конденсатор 15 и резистор 16, соединен с выходом узла 4 сравнения через разделительный диод 17, а второй времязадаюший каскад 18, содержащий транзистор 19, времязадающую цепочку - конденсатор 20 и резистор 21, соединен через разделительный диод 22 с коллектором транзистора 14 первого каскада. К коллектору транзистора 19 подключен исполнительный орган 23 зашиты с контактами 24.Нагрузочные резисторы 25, 26 и 27 соединяют коллекторы транзисторов 12, 14 и 19 с положительным полюсом вспомогательного выпрямителя 28. Стабилизатор работает следующим образом.Постоянная времени разряда первой времязадаюшей цепочки, состоящей из конденсатора 15 и резистора 16, выбирается примерно равной длительности одного периода импульса тока нагрузки Т, а емкость конденсатора 20 второй времязадающей цепочки выбирается втрое большей емкости конденсатора 15 при одинаковых номиналах резисторов 16 и 21. Если импульсы тока нагрузки стабилизатора отсутствуют или их амплитуда меньше заданной, то транзисторы 9 и 12 узла 4 сравнения открыты, так как напряжение на стабилитроне 10 больше порогового и он открыт. При этом конденсатор 15 первого времязадающего каскада 13 разряжен и транзистор 14 закрыт, а конденсатор 20 второго время- задающего каскада 18 заряжен и транзистор 19 открыт. Контакты 24 исполнительного органа 23 защиты в этом случае разомкнуты.Увеличение амплитуды импульсов тока нагрузки стабилизатора вызывает пропорциональное уменьшение напряжения на стабилитроне 10 и в случае превышения амплитуды Одного из импульсов тока нагрузки или импульса помехи, установленного порогового значения, приводит к запиранию транзисто 45 50 55 ров 9 и 12 узла 4 сравнения. При этом конденсатор 15 быстро заряжается через резистор 25 и диод 17, так как сопротивление резистора 25 намного меньше сопротивления резистора 16, Транзистор 14 открывается и остается открытым до разряда конденсатора 15 через резистор 16 и переход база - эмиттер транзистора 14.При открывании транзистора 14 транзистор 19 остается открытым, так как конденсатор 20 в это время разряжается через резистор 21 и переход база - эмиттер транзистора 19.Если же амплитуда трех импульсов тока нагрузки подряд превысит установленный уровень, то их длительности будет достаточно для разряда конденсатора 20 и запирания транзистора 19, а следовательно, срабатывания исполнительного органа 23 с контактами 24, блокирующими переход база эмиттер регулирующего транзистора 1. Если же превышение амплитуды будет только у двух импульсов, то их длительности окажется недостаточно для разряда конденсатора 20 и, следовательно, контакты 24 исполнительного органа 23 останутся разомкнутыми. Переменным резистором 6 устанавливается необходимый уровень срабатывания защиты.Предлагаемый стабилизатор позволяет обеспечить независимость уровня срабатывания защиты от формы импульсов тока нагрузки и устранить влияние помех на работу стабилизатора.Формула изобретенияСтабилизатор напряжения с зашитой от перегрузки, содержащий регулирующий транзистор, коллектор которого подключен к положительному входному выводу, блок управления, резистивный датчик тока, включенный между эмиттером регулирующего транзистора и положительным выходным выводом, узел сравнения, вход которого подключен к датчику тока, времязадаюшую цепь и исполнительный орган зашиты, отличающийся тем, что, с целью обеспечения независимости уровня срабатывания защиты от формы импульсов тока нагрузки и устранения влияния помех на работу стабилизатора, времязадаюШая цепь выполнена в виде двух каскадов на транзисторах п-р-п-типа, включенных по схеме с общим эмиттером, эмиттеры которых соединены с положительным выходным выводом, причем транзистор первого каскада соединен с базой через резистор и диод с выходом узла сравнения, а коллектором через диод и резистор - с базой транзистора второго каскада, коллектор которого подключен к входу исполнительного органа защиты, при этом соединенные выводы указанных диодов и резисторов через конденса970343 Составитель В. Широков Редактор Н. Безродная . Техред И. Верес Корректор Г. Огар Заказ 7410/59 Тираж 914 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о 1 крытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4торы подключены к положительному выходному выводу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР455333, кл. Ст 05 г 1/58, 1972. 2. Патент Великобритании1210096,кл. Н 2 К, 1967. 3. Авторское свидетельство СССР535564, кл. Сз 05 Г 1(58, 1974 (прототип 1,