152513. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés tranzisztoros áramkörök védelmére

3 152513 4 állapotban fellépő disszipációra van méretezve, ez méretben, súlyban és költségben jelent nagy többletet. További hátrány, hogy a nagy rövidrezárási áram a stabilizátor által táplált berendezésben is kárt tehet. 3. Visszaszabályozó rendszerek. A stabilizátor túlterhelése vagy rövidrezárása esetén a kimenő áramot a maximális áram értéke alá csökkenti egy szabályozó áramkör. Ez az elv kiküszöböli a 2. alatt ismertetett áranüimitáló kapcsolások hátrányát. Az eddig ismert megoldások azonban vagy nagyon bonyolultak és több tranzisztort alkalmaznak, ami megakadályozza gazdaságos alkalmazásukat, vagy csak erősen korlátozott eredményt érnek el. A találmány célja olyan stabilizátorokhoz alkalmazható túlterhelés és zárlat ellen védő áramkör kialakítása, amely a stabilizátor gazdaságos üzeme érdekében visszaszabályozó rendszerű, és kis ráfordítás mellett üzembiztos, nagy stabilitású, egyszerűen gyártható és beszabályozható. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy egy igen erős negatív visszacsatolásban működő tranzisztor segítségével a kimenő feszültség ellenkező polaritású képe előállítható stabilizá" torban segédfeszültség használata esetén is. Ha a stabilizátor túlterhelt vagy rövidrezárt állapotában ez a feszültség veszi át a stabilizátor áteresztő tranzisztorainak vezérlését, pozitív visszacsatolás jön létre, azonban a hurokerősítés mindig kisebb egynél. Ez a pozitív visszacsatolás alkalmas arra, hogy a kívánt visszaszabályozott karakterisztikát előállítsa. A találmány lényegében kapcsolási elrendezés tranzisztoros áramkörök, célszerűen soros áteresztő tranzisztorral vagy tranzisztorkombinációvial rendelkező feszültségstabilizátorok túlterhelés vagy rövidrezárás elleni védelmére. A találmány abban van, hogy az önmagában ismert stabilizátor áteresztő tranzisztorának vagy más tranzisztarkombinációjának pl. emitterkövető láncának bemenetéhez leválasztó diódán és esetleg ezzel sorosan elhelyezett fojtótekercsen keresztül csatlakozik a visszaszabályozó tranzisztor kollektora, mely tranzisztor emittere a stabilizátor szabályozott kimenősarkához van kapcsolva, bázisa olyan feszültségosztó leágazásához van kapcsolva, amelynek egyik vége az említett tranzisztor kollektorához, másik vége pedig a stabilizátor szabályozatlan kimenő sarkához csatlakozik. A tranzisztor kollektora és egy segédfeszültség sarka között munkaellenállás van elhelyezve. A feszültségosztást alkotó két ellenállás célszerűen változtatható ellenállás formájában van beépítve a csúcsáram és a rövidzárási áram értékének beállítására. Ha a stabilizátor nincs túlterhelve, a leválasztó dióda le van zárva és a stabilizátor működésére nincs hatással a túlterhelésvédő áramkör. A visszaszabályozó tranzisztor kollektorán a stabilizátor kimenő feszültségével arányos feszültség található. A stabilizátor terhelő áramának növekedésekor az áteresztő tranzisztor vagy tranzisztorkombináció bemenő feszültsége nő, ami csökkenti a leválasztó diódára jutó lezáró feszültséget. A maximális áram elérésekor a leválasztó dióda vezetni kezd, és a visszaszabályozó "áramkör veszi át a stabilizátor áteresztő 5 tranzisztorának vagy áteresztő tranzisztorkombinációjának vezérlését. Az áramkörben pozitív visszacsatolás jön létre, mert a stabilizátor kimenő feszültségének csökkenése csökkenti a vele arányos feszültséget a visszaszabályozó tranzisz-10 tor kollektorán, amely csökkenés a vezető állapotban levő leválasztó diódán keresztül eljut a stabilizátor áteresztő tranzisztorának vagy tranzisztorkombinációjának bemenetére és csökkenti a stabilizátor kimenő áramát, amely csökkenés 15 adott terhelő ellenállás esetén a stabilizátor kimenő feszültségét tovább csökkenti. Az így kialakult pozitív visszacsatolásban azonban a hurokerősítés mindig egy alatt marad, ami biztosítja a stabilitást. 20 A találmány egyik előnye abban van, hogy működése az üzembiztonság szempontjából az ismert kapcsolásoknál jobb. További előnye az, hogy mindössze egy tranzisztort. igényel, amely a stabilizátor többi tranzisztorával azonos típusú 25 lehet. Így tisztán PNP-tranzisztorokból megépíthető egy ilyen, találmány szerinti túlterhelés- és rövidzárlat elleni védelemmel ellátott stabilizátor. Működése igen gyors, vagy a leválasztó diódával sorosan elhelyezett fojtótekercs 30 segítségével tetszés szerinti sebesség állítható 1 be. Előnyös továbbá, hogy a túlterhelés vagy rövidrezárás megszűnése után a helyes üzemállapot automatikusan visszaáll, a kezelő beavatkozása nem szükséges. 35 A stabilizátor túlterhelése vagy rövidrezárása esetén visszaszabályozza a kimenő áramot a maximális áram értéke alá. Ezáltal biztosítja, hogy az áramlimitáló kapcsolásokkal szemben az áteresztő tranzisztorok disszipációja túlter-40 helés vagy rövidrezárás esetén nem haladja meg a normális üzem esetén fellépő disszipációt. Egy másik előny abban van, hogy a stabilizátor csúcsárama és rövidrezárási árama a hőmérséklettől nem fü^. Ezt az biztosítja, hogy az 45 áteresztő tranzisztorok hőmérsékletfüggését a leválasztó dióda és a visszaszabályozó tranzisztor hőmérsékletfüggése kompenzálja. Előnyös, hogy a csúcsáram és a rövidrezárási áram értéke könnyen szabályozható, ha a visszaszabályozó 50 tranzisztor báziséhoz csatlakozó feszültségosztó két tagja változtatható ellenállásként van kiképezve. A találmányt közelebbről rajz alapján mutatjuk be, ahol az 55 1. ábra a találmány szerinti védelemmel ellátott stabilizátor U = f(I) kimenő feszültség — kimenő áram karakterisztikája, a 2. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés példakénti kiviteli alakja, a 60 . 3. ábra a 2. ábra szerinti kapcsolás U = f(I) karakterisztikája különböző munkaellenállások alkalmazásával. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti védelemmel ellátott stabilizátor U = f(I) kimenő 65 feszültség — kimenő áram karakterisztikája. A 2