Компенсационный стабилизатор напряжения с защитой

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного напряжения для питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - повышение надежности и упрощение схемы. Устройство содержит регулирующий транзистор 1, первый , второй согласующие транзисторы 2 и 3, усилитель 8 узла рбратной связи, усилитель 12 и цепь обратной связи на резисторах 13, 14 узла защиты, источник 6 опорного напряжения , делитель выходного напряжения на резисторах 4, 5, сумматор токов выполнен на резисторах 9 - 11 и датчик 7 тока. При увеличении падения напряжения на датчике тока уменьшается положительное напряжение на выходе сумматора, когда указанное напряжение станет ниже напряжения, задаваемого цепью обратной связи на резисторах 13 и 14, начнет закрываться транзистор Зг что вызовет уменьшение выходного напряжения , что в свою очередь еще больше уменьшит напряжение на выходе сумматора . В результате цепь защиты обеспечивает отрицательный наклон внешней характеристики устройства при перегрузках и коротких замыканиях. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4718196/07 (22) 03.05,89 (46) 30.05.92. Бюл. N- 20 . (71) Рыбинский завод приборостроения (72) С.Г. Русинов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1272323„кл. G 05 F 1/569, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1273901, кл. G 05 F 1/569, 1984: (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ .СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного напряжения для питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель — -повышение надежности и упрощение схемы. Устройство содержит регулирующий транзистор 1, первый,второй согласующие транзисторы 2 и 3, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании блоков питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен непрерывный стабилизатор напряжения с защитой от короткого замыкания и снижением тока короткого замыкания по сравнению с пороговым током срабатывания. В известном устройстве при регулировании выходного напряжения стабилизатора изменяется и ток срабатывания защиты, что требует введения большого запаса по току срабатывания защиты. Кроме того, известные схемы с резистором-датчиком токе и одним транзистором, шунтирующим переход база-эмиттер проходного транзистора стабилизатора, имеют боль„„5U„„1737433 А1 усилитель 8 узла обратной связи, усилитель

12 и цепь обратной связи на резисторах 13, 14 узла защиты, источник 6 опорного напряжения, делитель выходного напряжения на резисторах 4, 5, сумматор токов выполнен на резисторах 9 — 11 и датчик 7-тока. При увеличении падения напряжения на датчике тока уменьшается положительное напряжеwe на выходе сумматора, когда указанное напряжение станет ниже напряжения, задаваемого цепью обратной связи на резисторах 13 и 14, начнет закрываться транзистор

3, что вызовет уменьшение выходного напряжения, что в свою очередь еще больше уменьшит напряжение на выходе сумматора, В результате цепь защиты обеспечивает отрицательный наклон внешней характеристики устройства при перегрузках и коротких замыканиях. 2 ил. шую температурную зависимость, что также требует наличия большого запаса по току срабатывания. Это приводит к необходимости применения более мощных транзисторов, наличия тяжелых теплоотводов, увеличения габаритов силовых трансформаторов.

Известны также технические решения, позволяющие решить поставленную задачу, но требующие для реализации не менее двух разнополярных источников опорного напряжения. Это увеличивает сложность устройства и снижает его надежность, так как выход из строя любого источника опорного напряжения влечет за собой отказ стабилизатора;

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение схемы.

1737433

Зто достигается тем, что в компенсационном стабилизаторе напряжения с защитой, содержащем регулирующий транзистор, подключенный первым силовым выводом к входному выводу, вторым силовым выводом — к выходному выводу, датчик тока, узел обратной связи и узел защиты, сумматор токов, первый и второй согласующие транзисторы, коллектор первого согласующего транзистора соединен с управляющим выводом регулирующего транзистора, база первого подключена к выходу узла обратной связи, а база второго — к выходу узла защиты, резистивный penmenь выходного напряжения, включенный между выходным выводом н общей шиной и связанный выходом с ахоцои узла обратной связи и аходои узла защиты, сумматор токов выполнен на трех резисторах, причем первый вывод первого резистора подключен к источиику опор@ого напряжения и второму входу узла обратной связи, первый выьод второго реаастора соединен с выходом реэистивеого делателю напряжения, парный знвод тфй973жгО ôÞÂ4стара подключен к аыходуда гежетва, а горые выводы трех резисторов аваев емн и

ПОДКЛЮЧЕНЫ К ПЕ НВОМУ Ваап 1ГаВЕ ааЩНтМ„ змиттер первогодки лаауФца@гф г м«и ат ®а соединен с коли9к гщМна 9мщЖЙ 9 664щзщщ щего транзистора, амютар аетщиио айключен к общей шина.

На фиг,1 предстаанаиа Схема компенсационного стабилизатора напряжекж е защитой: на фиг.2 - диаграмма, поясиаещая его работу.

Компенсационный стабилизатор напряжения с защитой содержит последовательный регулирующий транзистор 1, два согласующих транзистора 2 и 3. реэистианый делитель выходного на циаайия, на резисторах 4 и 5, источник 6 опорного напряжения, датчик 7 тока, операционный усилитель 8 узла обратной связи, сумматор токов на трех резисторах 9 — 11, операционный усилитель 12 узла защиты, цепь обратной связи операционного усилителя узла защиты на резисторах 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

До момента срабатывания узла защиты стабилизатор находится в режиме стабилизации выходного напряжения, при этом согласующий транзистор 3 защиты открыт положительным напряжением с выхода операционного усилителя и устройство находится в режиме стабилизации напряжения.

Условием режима стабилизации напряжения является следующее неравенство:

Одел/Й1О+ ОопИ8 > (1 негр й14)/Б11 (1).

При возрастании тока нагрузки за счет увеличения падения напряжения на датчике тока 7 будет уменьшаться положительное напряжение на выходе сумматора 8 — 11

5 токов, и когда это напряжение уменьшится до величины:

U =,(/Г3) (Я7/ 4}, (2),согласующий транзистор 3 начнет закрываться и уменьшать ток, поступающий через первый согласу10 ющий транзистор 2 в базу последовательного регулирующего транзистора 1, что приводит к уменьшению тока нагрузки стабилизатора и выходного напряжения.

При снижении выходного напряжения в

15 результате срабатывания схемы защиты уменьшается составляющая 0делИ 1О, входящая а формулу (1). При этом неравенство сдвигается а сторону меньших токов нагрузки. При коротком замыкании в нагрузке со26 стааляющая Одел! Я1О обращается в нуль„и ток короткого замыкания определяется рааайстаом:

Ц /Д8 Р . ДЩ/Р11 P) ,Йфм Регулировании выходного напря25 кейна а ыирокоаедиапазоне напряжение на еыкоЛв дэниела напряжения 4, 5 остается посгайммым, а следовательно, ток, протекаащнй чфраа рва@с гор 1Î сумматора тока 9—

М, теше не менявши. За счет этого обеспечыбаатся %иааэжимос гь щкз с ибатыа&ния

33QQ675t и тоиа кщмикого 36ВФьийнии от регул ироаава выходного нащмжаыя стабилизатора,, что позволяет упростить схему стйВ83иаи щи, ф49йыиить пжстружтиан ь48 эапасы, ФФРиитымйс/ ущййста и Вторичного эйекязи%и76ж4я и ЙОЫОЮБь Кх надежность. защиты,сумматор токов, первый и второй согласующие транзисторы, коллектор первого согласующего транзистора соединен с управляющим выводом регулирующего транзистора, база первого подключена к вы50

55 ходу узла обратной связи, а база второго— к выходу узла защиты, резистивный делитель выходного напряжения, включенный между выходным выводом и общей шиной и связанный выходом с входом узла обратной связи и входом узла защиты, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, сумматор токов выполнен на трех резисторах, причем первый вывод первого резистора подклю«Ьо рмуле изебрете н и я

КамеВвс@ци©них стабилизатор напря4О жанмя с Защитбй, ищбфжэщмй регулирующий транзистор, подключенный первым силовьм выводом к входному выводу, вторым силоьым аьводом — к выходному выво- . ду, датчик тока, узел обратной связи и узел 1737433

Составитель С.Русинов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Л,Народная

Заказ 1891 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 чен к источнику опорного напряжения и второму входу узла обратной связи, первый вывод второго резистора соединен с выходом резистивного делителя выходного напряжения, первый вывод третьего резистора подключен к выходудатчика тока, вторые выводы

1 трех резисторов объединены и подключены к первому входу узла защиты, эмиттер первого согласующего транзистора соединен с коллектором второго согласующего транзи5 стара, амит-гер которого подключен к общей шине.