Система электропитания с защитой

(51) 4 С 05 Р 1/569 ОСУДАРСТВЕННЫО ИЗОБРЕТЕНИЯРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН никовые напряженидиэ, 1980 СССР 9, 1985,И С ЗАЩИТ 011 электрольэо печивается о нии о ая от то ув нательном включ топарой 14,кото транзистора 18, се запуска поро величину паден ходах база-эми азличных Цель изоб коллект лючает личива впр ащит а пе а 1 ока чно)н тывани им ащ в р и напряжениятер коллекто зки,в слу л. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относи технике и может быть ис источниках электропитан радиоэлектронных устроис ретения - уменьшение ост стабилизаторов напряжени короткого замыкания нагр согласующего транзистора раздельного питания транзисторов,а также расширение функциональныхвозможностей путем обеспечения ихпоследовательной работы на общую нагрузку, При независимой работе каждого стабилизатора в режиме короткогозамыкания переходы коллектор-эмиттертранзистора 18 создают дополнительноешунтирующее во действие на регулирующий элемент 4 и согласующий транзистор 7, Защита последнего обеспечивается резистором 19, формирующим напряжение на входе узла защиты, ограничивающего его ток. Воэможность запуска стабилизаторов при их последо3 150644Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано нисточниках электропитания различныхрадиоэлектронных устройств,Цель изобретения - уменьшение остаточного тока стабилизатора напряжения н режиме короткого замыканиянагрузки, защиты согласующего транзистора в случае раздельного питания, 1 Оа также расширение функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку.На чертеже представлена схемасистемы электропитания с защитой для 5случая последовательного соединения.Стабилизаторы 1 и 2 соединены последовательно и питают общую нагрузку3. Каждый из стабилизаторов содержитрегулирующий влемент 4, выполненный 20по схеме составного транзистора наи транзисторах и соединенный коллектором с положительным входным выводом,эмиттером - через Реэистивный датчик5 тока с выходным выводом, одним извыводов делителя 6 выходного напряжения, другой вывод которого подключенк общей шине, согласующий транзистор7, коллектором соединенный с выводомдля подключения источника подпитки 30Ч базой - с коллектором первогоподп 1транзистора 8 защиты, усилитель 9цепи обратной связи с источникомопорного напряжения, соединенный относительно общей шины питающим выводом с выводом для подключения источника подпитки, выходным выводом -с базой согласующего транзистораа входным выводом - со средним выводом делителя б выходного напряже Ония, смещающий делитель 1 О напряжения, резистор 11 первого плеча которого включен между эмиттером согласующего транзистора 7 и базой первого транзистора 8 защиты, резистор 12второго плеча подключен к общей шине,введенные диод 3, оптрон 14, состоящий иэ фототиристора 15 и светодиода16, ограцичинэюшнй Резистор 17, составной второй транзистор 18 защитыиэ итранзисторов, защитный резистор 19, Защитный резистор 19 подключен между бабкой регулирующего элемента 4 и змиттером согласующего транзистора 7, бэзэ остэнного втоРоготранзистора 18 соединена с змиттеромпервого трэнзистс рэ 8 защиты, коллектор через пер х д катод-ацод фототиристорэ 5 еос:.сццец е кол ектором транзис -тора 8, а диод 13 и светодиод 16 подключены параллельно выходным выводам стабилизатора, причем диод 13 - в обратном, а светодиод 16 через резистор 17 н прямом направлении.Стабилизатор работает следующим образом.При подключении, например, стабилизатора 2 к ис.точникам питания, если стабилизатор 2 нагружен на собственную нагрузку (показано пунктиром) транзисторы 8 и 18 закрыты, что способствует нормальному включению стабилизатора,Устойчивое включение обеспечивается тем, что открыванию транзисторов8 и 18 защиты препятствует напряжениена переходах база - эмиттер составного транзистора 18, которое нейтрализует дейстние напряжения ипереходон база - эмиттер транзисторов,входящих в регулирующий элемент 4,Напряжение между базой и эмиттеромтранзисторов 8 и 18 в нормальном режиме работы стабилизатора равно сумме напряжений на резисторе 5, переходах база-эмиттер транзистора 4, резистора 11, делителя 10 и устанавливается с помощью резисторов 5 и 11равным 0,3-0,4 и В, где и - числотранзисторов, входящих в транзистор4, что достаточно для надежного запирания транзисторов 8 и 18 защиты. Напряжением на резисторе 19 можно пренебречь ввиду его малости,При перегрузке на выходе стабилизатора возрастает ток через резистор5, что приводит к увеличению напряжения между базой и эмиттером транзисторов8 и 18, они открываются, выходное напряжение стабилизатора уменьшаетсяПри коротком замыкании на выходестабилизатора остаточный ток его намного меньше, чему способствует применение в качестве второго транзистора защиты составного транзистора 18,(и) открытых переходов коллектор -эмиттер которого создают дополнительное шунтирующее воздействие на регулирующий элемент 4 и согласующийтранзистор 7,Если напряжение Ч, источникаподпитки подается раньше, чем напряжение 11 на коллектор транзистора4, то переходы база - эмиттер посЛеднего работают как прямо включенныеи диоды и в отсутствие резистора 19падение цапряжения ца резисторе 5440 6транзистора 8 с датчиком 5 тока,транзистор 8 открывается, на не можетполностью закрыть транзисторы 7 и 4,поскольку основное шунтирующее действие на них оказывает транзистор 18,который в данный момент закрыт поколлектору,При этом защита "загрубляется",через стабилизатор протекает остаточный ток, достаточный для закрываниядиода 13, последний закрывается, короткое замыкание на выходе стабилизатора 2 устраняется, напряжение Ч ,бил.2нарастает до своего номинальногозначения, затем срабатывает фототиристор 15, обеспечивая дежурную связьколлектора транзистора 18 с коллектором транзистора 8, и работает какоткрытый диод. Если в процессе работы стабилизаторов происходит перегрузка или короткое замыкание нагрузки,то транзистор 18 и".реэ открытый тиристор (диод) 15 дополнительно шуцтирует транзисторы 7 и 4, обеспечиваяминимальный остаточцьп ток через стабилизаторы,Таким образом, стабилизаторы напряжения с ."-аш тай ат перегрузок патаку, саедицецць;е последовательно,выходят на номинальный режим работынезависимо ат последовательностивключения входных питающих напряжецийе 150 б недостаточно для открытия защитных транзисторов 8 и 18 при безопасном для согласующего транзистора 7 токеПри этом на резисторе 19 появляется дополнительное отпирающее за 5 щитные транзисторы 8 и 18 напряжение, транзисторы 8 и 18 открываются и ограничивают ток через транзистор 7 на допустимом уровне, 10Если подать напряжение +Чпрт,то транзистор 4 входит в линейный режим, резко уменьшается ток эмиттера согласующего транзистора 7, напряжение на резисторе 19 уменьшается, защитные транзисторы 8 и 18 закрываются и стабилизатор выходит ца нормальный режим работы. В дальнейшем резистор 19 на работу стабилизатора не влияет, так как через него течет 2 п ток базы транзистора 4 очень небольшой величины. На работу стабилизатора оптрон 14 влияния не оказывает, поскольку как при номинальной нагрузке, так и при возможной последующей 25 перегрузке выхода фотатиристор 15 остается открытым.Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе обеспечивается уецьшение остаточного тока в режиме короткого замыкания нагрузки и защита согласующего транзистора в случае раздельного питания согласующего исилового транзисторов регулирующего элемента.40 Работа стабилизатора напряжения35 с защитой от перегрузок по току при последовательном соединении стабилизаторов 1 и 2 на общую нагрузку 3 происходит следующим образом.Если, например, входные питающие напряжения +Ч,и +Ч включаются раньше входных питающих напряжений +Чпити Чпппп и та напряжение +Ч на выходе стабилизатора 1 появляется раньше напряжения Чна выходе стабилизатора 2, при этом через обратный диод 13 стабилизатора 2 и общую нагрузку начинает протекать ток, который открывает диод 13 и создает на выходе стабилизатора 2 искусственное короткое замыкание. При этом в цепи светодиода 16 ток отсутствует, фототигристар 15 заперт, в цепи перехода коллектор - эмиттер транзистора 18 ток55 не течет, но переходы база - эмиттер транзистора 18 работают как иоткрытьх, последовательно соединенных диодов, обеспечивая связь эмиттера Формула изобретения Система электропитания с защитой, содержащая по меньшей мере два Стабиливатара постоянного напряжения, каждый из которых включает в себя регулирующий элемент, выполненный па схеме составного транзистора на и транзисторах и соединенный коллектором с входным выводом, эмиттером -.срез резистивный датчик тока - с вьг ходным выводом и одним нз выводов делителя выходного напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине, согласующий транзистор, калекторам соединенный с выводам для подключения источника подпитки, базойс коллектором первого транзистора защиты, усилитель обратной связи с источником опорного напряжения, соединенный относительно общей шины питающим выводом с выводам для подкло. чения источника подпитки, выходньм выводом - с базой согласующего тран1506440 Составитель В,БарановТехред А, Кравчук Редактор В. Петраш Корректор О,Кравцова Заказ 5438/50 Тираж 788 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина,10 зистора, а входным выводом - со средним выводом делителя выходного напряжения, и смещающий делитель напряжения, включенный между эмиттером согласующего транзистора и общей шиной,и средний вывод которого подключенк базе первого транзистора защиты,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью уменьшения остаточного токастабилизатора в режиме короткого замыкания нагрузки, защиты согласующеготранзистора в случае раздельного питания согласующего и силового транзисторов регулирующего элемента, а 15также расширения функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку,в него введены диод, оптрон, состоящий из Фототиристора и светодиода,ограничивающий резистор, второй транзистор защиты из и транзисторов изащитный резистор, причем защитныйрезистор включен между базой составноготранзистора регулирующего элемента Иэмиттером согласующего транзистора, второй транзистор защиты базой соединенс эмиттером, а коллектором через переход катод - анод фототиристора - сколлектором первого защитного транзистора, эмиттером - с выходным выводом, а диод и светодиоды оптронаподключены параллельно к выходнымвыводам соответственно диод в обратном, светодиод через ограничивающийрезистор в прямом направлениях,