Релейный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрева

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 517016 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.06.74 (21) 2036032/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.06.76Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания17 09 76 (51) М. Кл. 605 Г 1/58

Государственный номнтет

Совете Мнннотров СССР оа делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 62 1. 3 l 6. 722. 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. М. Журавлев и Г, А. Дубрзвченко (71) Заявитель Особое конструкторское бюро вычислительной техники Рязанского радиотехнического института (54) РЕЛЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ЗАЩИТОЙ 0Т ПЕРЕГРЕВА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вторичным источникам питания, и может быть использовано как стабилизи» рова нный источник напряжения.

Известны релейные стабилизаторы посто- б янного напряжения с зашитой от перегрева, содержащие регулирующий составной транзистор, сглаживающий J, G -фильтр с основной и дополнительными обмотками для форсированного переключения регулирующего 10 составного транзистора, элемент сравнения, релейный элемент, соединенный с регулирую щим элементом, и блок защиты от перегрева регулирующего транзистора.

Однако в известных стабилизаторах 15 схема ограничения реагирует на ток нагрузки, хотя более важным фактором для регулирующего транзистора, работающего в им пульсном режиме, является температура коллекторного перехода. При увеличении 20 температуры увеличивается тепловой ток коллектора J и возможен тепловой ко пробой транзистора, Кроме того, включение датчика тока в цепь протекания тока на» грузки приводит к дополнительным потерям в нем при большом токе нагрузки, а значит, и к снижению к. п. д. стабилизатора в целом.

Целью изобретения является разработка релейного стабилизатора с высоким быстродействием и к. п. д., повышенной надежности и работоспособности при изменении температуры окружающей среды в широких пределах, Указанная цель достигается за счет того, что блок защиты от перегрева регулирующего транзистора выполнен в виде транзистора, база которого через резистор подключена к аноду диода, включенного в цепь протекания теплового тока регулирующего транзистора, эмиттер к катс ду этого диода, а коллектор - к аноду ста билитрона, катод которого подключен ко входу релейного элемента.

Схема стабилизатора изображена на чертеже.

Стабилизируемое напряжение поступает на стабилизатор с источника 1. Регулирующий составной транзистор стабилизатора

517016

3 содержит транзисторы 2 и 3. Цепь протекания теплового тока транзистора 2 образуется благодаря включению диода 4, Для форсированного переключения регулирующе го составного транзистора в цепь коллек5 тора и базы транзистора 3 включены об» мотки 5 и 6, индуктивно связанные с об» моткой 7 дросселя фильтра. Регулирующий составной транзистор управляется релейным элементом 8, выход которого соеди 1О нен через обмотку 6 с базой транзистора

3. Управляющий вход релейного элемента подключен к выходу элемента сравнения 9.

На один вход с элемента сравнения 9 подается эталонное напряжение со стабилит- 15 рона 10, а на другой вход часть выход ного напряжения с резисторсв 11 и 12.

Конденсатор 13 является элементом ).С» фильтра, а резистор 14 нагрузкой стабилизатора. Параллельно диоду 4 через рези стор 15 включен транзистор 16, коллектор которого через стабилитрон 17 подключен к отключающему входу релейного элемента 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (до включения источника 1) релейный элемент 8 включен, и с его выхода на базу регулирующего составного транзистора 2, 3 через обмотку

6 подается отрицательный потенциал. При 3g подаче напряжения с источника 1 по цепи (переход коллектор эмиттер транзистора 2

- конденсатор 13 и резистор 14» обмотка

7 дросселя фильтра) проходит ток. Из за наличия „Сфильтра напряжение на на» 35 грузке возрастает плавно. Часть этого на пряжения jjy подается с резисторов 11 и 12 на вход элемента сравнения 9, где сравнивается с эталонным напряжением

Lt со стабилитрона 10.

При Ug> urn элемент сравнения 9

40 выдает сигнал на включение релейного элемента 8, с выхода которого уже снимается 45 положительный потенциал, и регулирующий составной транзистор закрывается. Энергия, запасенная в ).Сфильтре, не может исчезнуть мгновенно, поэтому напряжение на выходе стабилизатора плавно уменьша ется. Это уменьшение происходит до тех пор, пока элемент сравнения 9 не выдаст сигнал на включение элемента 8. При включении элемента 8 напряжение на вы ходе стабилизатора опять возрастает и 55 т. д. Таким образом, на выходе стабилизатора напряжение пульсирующее. Амплитуда и частота пульсаций в основном определяется параметрами элемента сравнения 9, релейного элемента 8 и С-фильтра. 6О

Среднее значение выходного напряжения очень мало зависит от изменения входного напряжения и тока нагрузки и определяется в основном стабильностью эталонного напряжения U m со стабилитрона 10, для регулирующего транзистора, Работающего в импульсном режиме, опасна высокая температура коллекторного перехода, С ростом температуры растет тепло» вой ток коллектора ggp . Это свойство транзистора использовано в схеме защиты от перегрева транзистора. При большом токе нагрузки или даже при коротком замыкании увеличивается мощность рассеи,— вания на транзисторе, возрастает температура коллекторного перехода, что влечет за собой увеличение теплового тока тран зистора 2.

Часть теплового тока коллектора транзистора 2, проходя через переход базаэмиттер транзистора 16, вызывает увели чение его коллекторного тока и отрицатель» ного потенциала относительно корпуса ано» да стабилитрона 17. При достижении вели чины потенциала более порогового стабилит» рон 17 открывается и выключает релейный элемент 8. С выхода элемента 8 подается положительный потенциал на составной регулирующий транзистор 2, 3 который закрывается и выключает стабилизатор.

В качестве элемента сравнения 9 мож» но использовать однокаскадный дифференциальный УПТ, а в качестве релейного элемента 8 — триггер Шмитта в интегральном исполнении. Это позволит улучшить весога» баритные характеристики стабилизатора, а также увеличить его к. и. д. и надежность в работе.

Формула изобретения

Релейный стабилизатор постоянного на пряжения с зашитой от перегрева, содер жаший регулирующий составной транзистор, сглаживающий L, С фильтр с основной и дополнительными обмотками для форсированного переключения регулирующего составного транзистора, элемент сравнения, релейный элемент, и блок зашиты от пе регрева регулирующего транзистора, о т личаюшийся тем,что,сцелью обеспечения высокого быстродействия, к. и. д. и повышения надежности стабилизатора в работе при изменении температуры окружающей среды в широких пределах, блок защиты от перегрева регулирующего транзистора выполнен в виде транзистора, база которого через резистор подключена

517016

Составитель трелкин

Техред Л.Гладкова Корректор Е.Хмелева

Р - р Н.Вр

Заказ 6285 Изд. J4 126 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 к аноду диода, включенного в цепь протекания теплового тока регулирующего транзистора, эмиттер- катоду этого дио» да, а коллектор - к аноду стабилитрона, катод которого подключен ко входу релейного элемента,