Стабилизатор напряжения с защитой

 

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ, содержа&)ий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэ в ттepным переходсян между входным и выходным положительными выводами, баэово-э «|ттерный переход которого шунтирован резистором смещения, ста4-0 - о билитрон, катод которого подключен к базе регулирукядего транзистора, а анод - к общему отрицательному выводу , транзистор защиты, эмиттер которого подключен к выходному положительному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база к средней.точке входного резистивного делителя, отличающийс я тем, что, с целью повышения быстродействия и коэффициента полезного действия стабилизатора, в него введены дополнительный регулирукядий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защиты и базой дополнительного регулирующего транзистора, коллектор которо го подключен к положительному входному выводу, а эмиттер - к катоду стабилитрона. 00 о м 00 е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЯИСТИЧЕ СИИ Х

РЕСПУБЛИК

09) (ll) э(5)) G 05 F 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТО ЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ASTOPCHO9Af СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3338046/24-07 (22) 16.09.81 (46) 23.07.83. Бюл. Р .27 (72) В,В. Скутин (71) Центральный научно-исследова тельский и проектно-конструкторский институт профилактики пневмокониоэов и техники безопасности (53 ) 621. 316.722.1(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

В 2020124, кл. Н 02 Н 3/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

В 746807, кл. Н 02 H 7/10, 1980. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

С ЭИЦИТОЯ, содержащий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэмиттерным переходом между входным и выходным положительными выводами, баэово-эмиттерный переход которого шунтирован резистором смещения, стабилитрон, катод которого подключен к базе регулирующего транзистора, а анод - к общему отрицательному выводу, транзистор защиты, эмиттер которого подключен к выходному положительному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входному положительному выводу, а база— к средней, точке входного резистивного делителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия и коэффициента полезного действия стабилизатора, в него введены дополнительный регулирующий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защиты и базой дополнительного регулируюС2 щего транзистора, коллектор которого подключен к положительному вход" ному выводу, а змиттер — к катоду стабилитрона.

1030780

Изобретение относится к электротЕхнике, а именно к стабилизаторам систем питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен стабилизатор с защитой, выполненный на основе регулирующего транзистора с обратной связью по току или напряжению на выходе, в котором при коротких замыканиях в нагрузке обеспечивается эапирание регулирующего транзистора 1 j.

Недостатками устройства являются невысокое быстродействие защиты и невысокий коэффициент полезного действия.

Наиболее близким к изобретению является стабилизатор напряжения с защитой, содержащий регулирующий транзистор, включенный коллекторноэмиттерным переходом между входным и выходным положительными выводами, базово-эмиттерный переход которого шунтирован резистором смещения, стабилитрон, катод которого подклю-. чен к базе регулирующего транзистора, а анод — к общему отрицательному,выводу, транзистор защиты, эмиттер которого подключен через балластный резистор к выходному положительному выводу, коллектор подключен через балластный резистор к входноМу положительному выводу, а база к средней точке входного резистивного делителя 121.

Недостатками известного устройства являются низкий коэффициент полезного действия из-эа эначитель- 35 ной величины рассеиваемой мощности на регулирующем элементе и огра,ниченное быстродействие защиты.

Цель изобретения — повышение быстродействия и коэффициента полез- 40 ного действия стабилизатора.

Цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения с защитой введены дополнительный регулирующий транзистор и резистор, включенный между коллектором транзистора защиты и базой дополнительного регулирующего транзистора, коллектор которого подключен к положительному входному выводу, а эмиттер — к катоду стабилитрона.

На чертеже приведена принципиальная схема стабилизатора напряжения с защитой.

Стабилизатор содержит резисторы

1 и 2 делителя входного напряжения, балластный резистор 3, подключенный одним своим выводом к входному положительному выводу, а другим — к точке соединения резистора 4 и коллекто-60 ра транзистора 5 защиты, дополнитель.ный регулирующий транзистор 6, эмиттер которого подключен к базе основного регулирующего транзистора 7, эмиттер — к катоду стабилитрона 8, коллектор — к входному положительно му выводу, а база — к одному из выводов резистора 4, базово-эмиттерный переход транзистора 7 шунтирован резистором 9, анод стабилитрона 8 подключен к общему отрицательному выводу, эмиттер транзистора 7 подключен к положительному выходному выводу.

Стабилизатор работает следующим образом.

Сопротивления резисторов 1 и 2 входного делителя напряжения выбираются такой величины, чтобы напряжение на базе транзистора 5 защиты было меньше напряжения на выходе, но достаточное для его насыщения в случае подключения эмиттера к общему выводу схемы. В отсутствие короткого эа>ыкания в нагрузке транзистор 5 заперт, То« базы дополнительного регулируюшеro транзистора 6 фиксирован резисторами 3 и 4. Рабочая точка этого транзистора находится в активной области. Сопротивление резистора 3 должно быть меньше сопротивления резистора 4, выбирается из условий обеспечения минимально возможного времени включения транзистора 5.

Основной регулирующий транзистор

7 также находится в активном режиме.

Напряжение на выходе схемы приблизительно равно опорному.

При коротком замыкании s нагрузке эмиттер транзистора 5 защиты подключается к общей шине схемы, и он насыщается. Так как сопротивление транзистора 5 в режиме насыщения значительно меньше величины сопротивления. рез" ñòîðà 4, то практически весь ток, протекающий через резис тор 3, замыкается на общую шину схемы. Транзистор 6 запирается.

При этом потенциал базы основного регулирующего транзистора определяется в основном током обратносмещенного коллекторного перехода, который протекает через резистор 9.

Рабочая точка транзистора 7 смещается в режим отсечки.

При устранении причин, вызывающих короткое замыкание на выходе, устройство автоматически возвращается в исходное состояние.

Коэффициент полезного действия зависит от величины рассеиваемой мощности на регулирующем силовом транзисторе, которая зависит от соотношения величины напряжения на входе схемы и напряжения на опорном элементе.

В предлагаемом устройстве укаэанное соотношение существенно уменьшилось, так как в нем исключен один пассивный элемент цепи питания опорного элемента. КоэФФициент полезного действия стабилизатора, 1030780

Составитель Е.Калинкин

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Гергель КорректорТ.Иитрович

Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. У город, ул. Проектная, 4 особенно при низких выходных напря жениях, увеличивается в 2-3 раза.

Разделение коллекторной нагрузки транзистора защиты .способствует уменьшению времени включения-этого транзистора, что повышает быстродействие защиты и увеличивает надежность работы устройства в целом.

Устройство, кроме того, имеет высокий коэффициент стабилизации по напряжению. Это достигается тем, что стабилитрон подключен через регулирующий транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя, имеющего небольшое выходное сопротивление.