SU1095157A1 - Стабилизированный источник питани с защитой от перегрузок - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий регулирующий транзистор, включенный в силовую шину последовательно с первым резистипным датчиком тока, первый резистор, через который точка соединени  регулирующего транзистора и резистивного датчика тока соединена с точкой соединени  второго и третьего резисторов, защитный транзистор, коллектор которого соединен с управл ющим входом регулирующего транзистора, a эмиттер - с выход ным силовым выводом источника питани , конденсатор, первый вывод которого соединен с эмиттером защитного транзистора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и КПД, в него введены два диода , два дополнительных резистора и второй резистивный датчик тока, эмиттер защитного транзистора через последовательно включенные второй резистивный датчик тока и первый диод соединен с выходом регулирующего транзистора , база защитного транзистора через второй диод соединена с вторым выводом второго резистора и через первый дополнительньй резистор - с i точкой соединени  катода первого дио (Л да и второго резистивного датчика тока , второй вывод конденсатора соедиС нен с точкой соединени  первого, второго и третьего резисторов, второй вывод третьего резистора подключен к общей шине, второй дополнительный резистор включен между входнь выводом источника и управл ющим входом со регулирующего транзистора. СП СЛ

Description

11 Изобретение относитс  к электротркн е , а именно к сгабилизированны источникам электропитани  узлов авто матики, вычислительной техники и средств св зи. Известен стабилизатор посто нного напр жени  с защитой от перегрузки, содержащий регулирующий и защитные транзисторы, измерительный орган и дополнительный источник питани , ста билитрон, резисторы и конденсатор 1 Недостатком этого устройства  вл  етс  низка  надежность работы, так как до срабатывани  защиты (она срабатывает со специально установленной временной задержкой, необходимой при работе на импульсную нагрузку) ток короткого замыкани  ограничен лишь н большим сопротивлением открытого регулирующего транзистора, что может привести к выходу его из стро . Наиболее близким к изобретению  в л етс  источник питани  на основе стабилизатора посто нного тока с защитой от перегрузок, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно с первым резистивным датчиком тока в силовую шину, первый р -тистор, через который точка соединение регулирующего транзистора и ре зистивного датчика тока соединена с точкой соединени  второго и третьего резисторов, защитный транзистор, коллектор которого соединен с управл ющим входом регулирующего тра нзистора , а эмиттер - с выходным силовым выводом источника питани , конденсатор , первый вывод которого соединен с эмиттером защитного транзистора 2 Известный источник питани  обеспзчивает кратковременное снабжение нагрузки током, значительно превьш1аю- щим установленный порог срабатывани  защиты. При этом максимальный импульсный ток нагрузки также ограничен, чЗо уменьшает веро тность выхода из стро  регулирующего транзистора. Однако известное устройство харак ,теризуетс  недостаточно высокой надежностью его работы, так как после возникновени  перегрузки (короткого замыкани  нагрузки) порог ограничени  выходного тока по мере зар да конденсатора уменьшаетс  по экспоненхщальному закону, поэтому дл  обеспечени  потребител  импульсным током 1 в течение времени длительности импульса 8и необходимо устанавливать началь572ный порог ограничени  тока О ц знаКратковременчительно больше ное протекание тока , который значительно больше требуемого тока 3, приводит к снижению надежности работы регулирующего транзистора. Кроме того, недостатком известного устройства  вл етс  большое падение напр жени  на датчике тока при импульсном увеличении тока нагрузки, что требует увеличени  входного напр жени , привод щего к снижению КПД устройства в целом. Цель изобретени  - повьш1ение надежности работы и КЦЦ устройства. Цель достигаетс  тем, что в стабилизированный источник питани  с защитой от перегрузок, содержащий регулирующий транзистор, включенный в силовую шину последовательно с первым резистивным датчиком тока, первый резистор , через который точка соединени  регулирующего транзистора и резистивного датчика тока соединена с точкой соединени  второго и третьего резисторов, защитный транзистор, коллектор которого соединен с управл ющим входом регулирующего транзистора , а эмиттер - с выходным смловым выводом источника питани , конденсатор , первый вьшод которого соединен с эмиттером защитного транзистора , введены два диода, два дополнительных резистора и второй резистивный датчик тока, эмиттер запщтного транзистора через последовательно включенные второй резистивный датчик тока и первый диод соединен с выходим регулирующего транзистора, база защитного транзистора через второй диод соединена с вторье4 выводом второго резистора и через первый дополните ьный резистор - с точкой соединени  катода первого диода и второго резистивного датчика тока, второй вывод конденсатора соединен с точкой соединени  первого, второго и третьего резисторов, второй вывод третьего резистора подключен к общей шине, второй дополнительный резистор включен между входным выводом источника и управл ющим входом регулирующего транзистора. На чертеже приведена принципиальна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит регулирующий транзистор 1, включенный последоваельно с первым резистивным датчиком

2 тока, параллельно которому через диод 3 подключен второй резистивный датчик 4 тока, эмиттер защитного транзистора 5 соединен с выходным силовым выводом устройства, а база через резистор 6 с точкой соединени  диода 3 и второго резистивного датчика 4 тока, через диод 7 и резисторы 8 и 9 - с выходом регулирующего транзистора 1. Точка соединени  резисторов 8 и 9 через конденсатор 10 соединена с эмиттером защитного транзистора и через резистор 11 - с минусовой шиной. Между входным выводом устройства и управл ющим входом транзистора 1 включен резистор 12.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии регулирующий элемент 1 открыт напр жением, поступающим на его управл ющий вход через резистор 12. Защитный транзистор 5 закрыт и не оказывает никакого вли ни  на работу устройства.

При протекании тока,потребл емого нагрузкой в паузе, падение напр жени  на резистивном датчике 2 тока недостаточно дл  открывани  защитного транзистора 5, диод 3 закрыт, и через второй резистивный датчик 4 тока ток не протекает. При импульсном увеличении тока нагрузки увеличиваетс  падение напр жени  на резистивном датчике 2 тока,диод 3 открываетс , и основна  часть тока нагрузки начинает протекать через второй резистивный датчик 4 тока (сопротивление резистивного датчика 4 тока, определ ющего порог срабатывани  защиты в импульсе выбираетс  меньше сопротивлени  резистивного датчика 2 тока, который определ ет порог срабатывани  защиты в паузе), при этом, если ток нагрузки превышает установленный порог срабатывани  защиты, защитный транзистор 5 открываетс  напр жением, поступающим на его базу через резистор 6 с резистивного датчика 4 тока и своей коллекторной цепью шунтирует управл ющий вход регулирующего элемента 1, чем достигаетс  ограничение выходного тока. Одновременно с этим начинает зар жатьс  конденсатор 10 напр жением , поступающим на него через резистор 9 с резистивного датчика 2 тока. Через некоторое врем , определ емое посто нной времени зар да конденсатора 10, напр жение на нем становитс  больше напр жени  на базе защитного транзистора 5,диод 7 открываетс ,и на базу транзистора 5 поступает напр жение с резистивного датчика 2 тока. Так как напр жение на нем больше напр жени  на датчике 4 тока (на величину падени  напр жени  на диоде 3), то после этого происходит ограничение выходного тока на значительно меньшем уровне, определ емом датчиком 2 тока Резистор 11 подбираетс  таким образом , чтобы при токе нагрузки в паузе напр жение на конденсаторе 10 бьшо равно нулю (или даже отрицательное), чем устран етс  возможность открывани защитного транзистора 5 в паузе при отсутствии перегрузки. Одновременно благодар  этому ток длительного короткого замыкани  значительно меньше тока потреблени  нагрузки в паузе. После устранени  перегрузки происходит восстановление рабочего режима устройства.

. По сравнению с известными стабилизатораю посто нного напр жени  с защитой от перегрузки предлагаемое устройство обеспечивает более высокую надежность работы, так как порог срабатывани  защиты в импульсе в нем может быть установлен равным или чуть больше тока потреблени  нагрузки в импульсе, в то врем  как в известных устройствах этот порог срабатывани  необходимо устанавливать значительно больше тока потреблени  нагрузки в импульсе с таким расчетом, чтобы к моменту окончани  импульса (вследствие экспоненциального уменьшени  порога срабатывани  защиты от времени) порог срабатывани  защиты не был меньше тока потреблени  нагрузки в импульсе. Благодар  этому при коротком замыкании нагрузки через регулирующий транзистор протекает значительно меньший ток, что повышает надежность его работы и позвол ет использовать регулирующий транзистор, рассчитанный на меньший ток. Кроме того, путем шунтировани  резистивного датчика 2 тока цепочкой из последовательно соединенных диода 3 и резистивного датчика 4 тока уменьшаютс  потери напр жени  при импульсах тока нагрузки, что позвол ет уменьшить входное напр жение и повысить тем самым КПД устройства.

02

I

W

8 7

0-0

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий регулирующий транзистор, включенный в силовую шину последовательно с первым резистивным датчиком тока, первый резистор, через который точка соединения регулирующего транзистора и резистивного датчика тока соединена с точкой соединения второго и третьего резисторов, защитный транзистор, коллектор которого соединен с управляющим входом регулирующего транзистора, а эмиттер - с выходным силовым выводом источника питания, конденсатор, первый вывод которого соединен с эмиттером защитного транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в *него введены два диода, два дополнительных резистора и второй резистивный датчик тока, эмиттер защитного транзистора через последовательно включенные второй резистивный датчик тока и первый диод соединен с выходом регулирующего транзистора, база защитного транзистора через второй диод соединена с вторым выводом второго резистора и через первый дополнительный резистор - с точкой соединения катода первого диода и второго резистивного датчика тока, второй вывод конденсатора соединен с точкой соединения первого, второго и третьего резисторов, второй вывод третьего резистора подключен к общей шине, второй дополнительный резистор включен между входным выводом источника и управляющим входом регулирующего транзистора.

   10951

   СП *4