SU1030785A1 - Dc voltage stabilizer having protection against overloads - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С SAUyiTOV ОТ ПЕРЕГРУЗОК , содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий транзистор и резистивный датчик тока, параллельно которому включен базово-эмиттерный переход транзистора защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора и выходу усилител  посто нного тока, вход которого подключен к выходу стабилизатора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены диод, конденсатор, логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу стабилизатора, логический элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу логического элемента НЕ, второй вход - к точке последовательного соединени  конденсатора и диода, включенных между общей шиной и первым входом логического элемента Н-НЕ, ключевой элемент, вход которого подключен к выходу ло (Л гического элемента И-НЕ, а выход к базе регулирующего транзистора. оо о оо елA DC VOLTAGE STABILIZER WITH SAUyiTOV OVERLOADS containing a control transistor and a resistive current sensor connected in series to the power bus, in parallel with which the base-emitter junction of the protection transistor is connected, the collector of which is connected to the base of the control transistor and the output of the DC amplifier whose input is connected a stabilizer output, characterized in that, in order to increase reliability, a diode, a capacitor, a logic element NOT, whose input is connected to the output, are introduced into it a stabilizer, a logical NAND element whose first input is connected to the output of a logical element NOT, a second input to the serial point of a capacitor and a diode connected between the common bus and the first input of a logical element H-NOT, a key element whose input is connected to the output logistic element (logical element of the NAND, and the output to the base of the regulating transistor. ooo o

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к стабилизированным источникам питани . Известны стабилизаторы посто нно напр жени , содержащие защиту от йерегрузок и коротких замыканий, состо щую из транзистора защиты и датчика, тока нагрузки, в качестве которого используют резистор С 1 . Недостатком устройства  вл етс  его низка  надежность. Наиболее близким к изобретению  вл етс  стабилизатор напр жени  по го нного тока с защитой от перегруз содержащий последовательно включенные силовую шину, регулирующий транзистор и резистивный датчик тока, параллельно которому включен базово-эмиттерный переход транзистора защиты, коллектор которого под ключен к базе регулирующего транзис тора и выходу усилите т  посто нного тока, вход которого подключен к выходу стабилизатора 2j. Недостатком известного стабилизатора  вл етс  отсутствие стабильНости срабатывани  защиты из-за того , что базовый ток транзистора заЕциты зависит от входного напр жени  которое нестабильно. Кроме того, при срабатывании защиты, через, ре ГУ лиру транзистор протекает ток, несколько меньший номинального и, следовательно, он не может вывести из стро  элементы стабилизатора напр жени , однако если воврем  не замечена и не устранена причина, вызвавша  по вление короткого замыкани , зтот ток может вызвать большие пстери мо ности в виде выделени  тепла на радиаторе регулирующего транзистора, что ухудшает работу стабилизатора. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности стабилизатора посто нного напр жени  путем полного отключени  тока нагрузки в аварийных режимах. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор напр жени  посто нного тока с защитой от перегрузок , содерх ащий последовательно включенные в силовую шину регулирую щий транзистор и резистивный датчик тока, паргшлельно которому включен базово-эмиттерный переход транзисто защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистор и выходу усилител  посто нного тока вход которого подключен к выходу стабилизатора, введены диод, конден сатор, логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу стабилизатора , логический элемент И-НЕ, .первый вход которого подключен к вы ходу логического элемента НЕ, второ вход - к средней точке последовательного соединени  конденсатора и диода, включенных между общей шиной и первым входом логического элемента И-НЕ, ключевой элемент, вход которого шэдключен к выходу логического элемента И-НЕ, а выход - к базе регулирующего транзистора. На чертеже приведена схема предлагаемого стабилизатора. Стабилизатор посто нного напр жени  содерншт усилитель 1 посто нного тока, последовательно включенные в силовую Шйну регулирующий транзистор 2, датчик 3 тока, параллельно которому включен базо-эмиттерный переход транзистора 4 защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора 2, логический элемент НЕ 5, который входом через регулируемый резистор б подключен к выходу .стабилизатора посто нного напр жени , а выходом - к катоду дио да 7 и первому входу логического элемента И-НЕ 8, К второму входу которого подключен анод диода 7 и вывод конденсатора 9, другой вывод которого подключен к общей шине стабилизатора , а выход логического элемента И-НЕ 8 подключен к входу ключевого элемента 10, включенного выходом .между базой регулирующего транзистора 2 и общей шиной стабилизатора . Питание логических элементов НЕ 5 и И-НЕ 8 предусмотрено от входа стабилизатора с Положительный вывод питани  микросхемы подключен к общей точке резистора 11 и стабилитрона 12, последовательно включенна  цепь которых подключена к входу стабилизатора, а отрицательный вывод микросхемь,; гюдключен к общей шине стабилизатора. Логические элементы НЕ 5 и И-НЕ 8 выполнены на микросхеме серии К 5 11 JIAl. Стабилизатор работает следующим образом. В момент включени  стабилизатора посто нного напр жени  в сеть напр жение на его выходе будет равно нулю до тех пор, пока не пройдет переходный процесс включени  элементов стабилизатора. В это врем  на выходе элемента НЕ 5 по витс  логическа  1, котора  поступит на первый вход элемента И-НЕ 8, на котором входе которого присутствует логический О до тех пор, пока идет зар д конденсатора 9, следовательно, на выходе элемента И-НЕ 8 и входе ключевого элемента 10 в ьюмент включени  стабилизатора в сеть присутствует логическа  1, котора  не вли ет на нормальную работу стабилизатора. После окончани  переходных процессов в стабилизаторе на его выходе по вл етс  выходное рабочее напр жение , что соответствует по вленикThe invention relates to electrical engineering, in particular to stabilized power sources. Constant-voltage stabilizers are known, containing protection against overloads and short-circuits, consisting of a protection transistor and a sensor, a load current, which uses a C 1 resistor. The disadvantage of the device is its low reliability. Closest to the invention is a voltage regulator with an overload protection, containing a series-connected power bus, a regulating transistor and a resistive current sensor, in parallel with which the base-emitter junction of the protection transistor is connected, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor and The output is a DC gain, the input of which is connected to the output of the stabilizer 2j. The disadvantage of the known stabilizer is the lack of stability of the protection operation due to the fact that the base current of the transistor depends on the input voltage, which is unstable. In addition, when a protection is triggered, a transistor flows a little less than the rated current through the GU lira and, therefore, it cannot deactivate voltage regulator elements, however, if the cause of the short circuit is not noticed and corrected, This current can cause large power psters in the form of heat generation on the radiator of the control transistor, which impairs the operation of the stabilizer. The aim of the invention is to increase the reliability of a constant voltage regulator by completely disconnecting the load current in emergency conditions. The goal is achieved by the fact that the DC voltage regulator with overload protection contains a control transistor and a resistive current sensor connected in series to the power bus, which simultaneously includes a base-emitter junction transistor protection whose collector is connected to the base of the control transistor and the output of the DC amplifier whose input is connected to the output of the stabilizer, a diode, a capacitor, a logical element NOT, the input of which is connected to the output of the stabilizer, a logic input the cue element AND-NOT. whose first input is connected to the output of the logical element NOT, the second input is to the midpoint of the series connection of the capacitor and the diode connected between the common bus and the first input of the logical element IS-NOT, the key element whose input is connected to the output of the logical element AND-NOT, and the output to the base of the regulating transistor. The drawing shows the scheme of the proposed stabilizer. The DC voltage stabilizer of the DC amplifier 1, connected in series to the power circuit, the regulating transistor 2, the current sensor 3, in parallel to which the basic-emitter junction of the protection transistor 4, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor 2, the logical element HE 5, which by the input through the adjustable resistor b is connected to the output of a constant voltage stabilizer, and the output to the cathode of diode 7 and the first input of the logical element IS-NOT 8, to the second input of which the anode is connected Iodine 7 and the capacitor 9, the other end connected to the common bus of the stabilizer, and the output of the logical AND-NO element 8 is connected to the input of the key element 10, included a yield .mezhdu base regulating transistor 2 and the common bus stabilizer. The power supply to the HE 5 and NAND 8 logic elements is provided from the stabilizer input. The positive power supply pin of the microcircuit is connected to the common point of the resistor 11 and the zener diode 12, the series circuit of which is connected to the stabilizer input, and the negative pin of the microcircuit; Gydklyuchen to the common tire stabilizer. Logic elements HE 5 and AND-HE 8 are made on a K 5 series IC 11 JIAl chip. The stabilizer works as follows. At the moment of switching on the regulator of direct voltage in the network, the voltage at its output will be zero until the transition process of switching on the elements of the stabilizer passes. At this time, the output of the element HE is 5 in accordance with logical 1, which goes to the first input of the element AND-HE 8, at whose input logic O is present as long as the capacitor 9 is charged, and therefore, at the output of the element AND-NOT 8 and at the input of the key element 10 in the stabilization powering switch, logical 1 is present, which does not affect the normal operation of the stabilizer. After the end of the transient processes in the stabilizer, the output working voltage appears at its output, which corresponds to the appearance of

логической 1 на входе элемента НЕ 5 и логического О на первом входе логического элемента И-НЕ 8, что не позвол ет изменить состо ние логической 1 на выходе элемента И-НЕ и управл ющем выводе ключевого элемента 10.logical 1 at the input of the element NOT 5 and logical O at the first input of the logical element IS-NOT 8, which does not allow to change the state of the logical 1 at the output of the element NAND and the control output of the key element 10.

В момент перегрузок или короткого замыкани  на выходе стабилизатора ток,протекающий через регулирующий транзистор 2, становитс  несколько меньшим номинального из-за срабатывани  транзистора 4 токовой защиты, напр жение на выходе стабилизатора посто нного напр жени  при этом понижаетс  и, при достижении определенного порогового значени , определ емого переменным резисторомAt the time of overloads or short circuits at the output of the stabilizer, the current flowing through the regulating transistor 2 becomes somewhat lower than the rated current, due to the current protection transistor 4 triggered, the voltage at the output of the constant voltage stabilizer decreases and, when a certain threshold value is reached, variable resistor

6, станет дл  входа элемента НЕ 5 логическим О.6, will be for the input element NOT 5 logical O.

Это приведет к по влению О на выходе элемента И-НЕ 8 и входе ключа 10, который сработает,подключив базу регулирующего транзистора 2 к общей шине стабилизатора, что приведет к полному прекращению тока стабилизатора.This will lead to the appearance of O at the output of the NAND 8 element and the input of the key 10, which will work by connecting the base of the regulating transistor 2 to the common bus of the stabilizer, which will lead to a complete cessation of the current of the stabilizer.

Диод 7 служит дл  быстрого разр да конденсатора 9 при выключении стабилизатора. Diode 7 serves to quickly discharge the capacitor 9 when the stabilizer is turned off.

Изобретение обеспечивает пЬвышение надежности за счет повьшени The invention provides an increase in reliability due to

стабильности срабатывани  защиты и уменьшени  тепла, рассеиваемого на регулирующем транзисторе.the stability of the protection operation and the reduction of heat dissipated on the control transistor.

Claims (1)

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий транзистор и резистивный датчик тока, параллельно которому включен базово-эмиттерный переход тран- зистора защиты, коллектор которого подключен к базе регулирующего транзистора и выходу усилителя постоянного тока, вход которого подключен к выходу стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены диод, конденсатор, логический элемент НЕ, вход которого подключен к выходу стабилизатора, логический элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу логического элемента НЕ, второй вход - к точке последовательного соединения конденсатора и диода, включенных между общей шиной и первым входом логического элемента И-НЕ, ключевой элемент, g вход которого подключен к выходу до-а гического элемента И-НЕ, а выход - I/ к базе регулирующего транзистора. 1’A DC VOLTAGE STABILIZER WITH OVERLOAD PROTECTION, containing a regulating transistor and a resistive current sensor connected in series to the power bus, in parallel with which there is a base-emitter junction of the protection transistor, the collector of which is connected to the base of the regulating transistor and the output of the DC amplifier, the input of which is connected to the output of the stabilizer, characterized in that, in order to increase reliability, a diode, a capacitor, a logic element NOT, the input of which is connected to the output of st a bilizer, the AND gate, the first input of which is connected to the output of the NOT gate, the second input - to the serial connection point of the capacitor and the diode connected between the common bus and the first input of the AND gate, the key element whose input g is connected to the output of the d-element is NAND, and the output is I / to the base of the regulating transistor. 1' ОABOUT 1030785' ί1030785 'ί