Багато розробники передчасно полегшено вдихнули після налагодження і доводки новітнього імпульсного стабілізатора. Взагалі, вважається, що якийсь захист від коротких замикань і перевантажень має бути вбудована в стабілізатор, але часто до цього руки доходять в останню чергу. Проте, захист зовсім не тривіальна задача. Зазвичай перший крок полягає в тому, щоб обмежити струм, що протікає через перемикаючий транзистор, шляхом зменшення струму бази. Оскільки перемикаючий транзистор перестає перемикатися, коли вихід стабілізатора замкнутий, розсіювання потужності буде дуже великим. Цей спосіб обмеження струму часто застосовується в лінійних стабілізаторах, але в імпульсному стабілізаторі не дасть необхідного захисту. В даному випадку перемикання або повинне продовжуватися, або перемикаючий транзистор повинен бути вимкнений.

Використовуючи одну з двох схем стабілізаторів, що використовують ИС LM104 (рис. 17.4), ймовірно, можна уникнути витрати багатьох годин на експерименти.

X Керамічний або паперовий t Танталові * 60 витків провід № 20 на сердечнику А930157-2 з молібденового пермалоя фірми Arnold Engineering

t Танталові * 60 витків провід № 20 на сердечнику А930157-2 з молібденового пермалоя фірми Arnold Engineering

Рис. 17.4. Два способи захисту від перевантажень імпульсного стабілізатора на ИС LM104. (А) Захист забезпечується обмеженням струму; коливання зберігаються. (В) Захист здійснюється припиненням процесу перемикання з перекладом переключающего транзистора в стан «вимкнено». National Semiconductor Corp.

У схемі А, транзистор Q3 чутливий до напруги, навіяного струмом навантаження на резистори Ю, що має малий опір. Коли Q3 відкривається через надмірне струму навантаження, він впливає на внутрішній підсилювач сигналу помилки, завдяки з’єднанню з виведенням 8. Щоб зрозуміти, як це здійснюється, необхідно розібратися в принциповій схемі LM104, але істотним є те, що управління стабілізатором передається від переключающего транзистора Q2 до транзистору Q3 у разі перевантаження або короткого замикання на виході. По суті, транзистор Q3 стає прохідним елементом, стабілізуючим напруга на виводі 8 мікросхеми і підтримує тим самим імпульсний стабілізатор в коливальному режимі. У той же самий час, транзистор Q3 не страждає від наслідків короткого замикання на виході. Коли короткий замикання або перевантаження видалені, транзистор Q3 знову закривається і система повертається до штатної роботи імпульсного стабілізатора. Таким чином, не потрібно ніякого ручного втручання.

У схемі, показаній на рис. 17.4В, надмірний струм навантаження припиняє процес перемикання, переводячи перемикаючий транзистор Q2 в стан «вимкнено». Навіть при короткому замиканні на виході, розсіювання потужності в цьому транзисторі зовсім невелике. Хоча ця схема забезпечує повний захист, відновити роботу можна тільки вручну, вимикаючи нестабілізована вхідна напруга. Захист здійснюється наступним чином:

Транзистори Q3 і Q4 утворюють еквівалент тиристора, керуючим електродом якого є база транзистора Q4. Надмірна струм навантаження створює на резисторі RS напругу, достатню для запуску нашого «Тиристора». При цьому транзистори Q3 і 04 підтримують один одного в стані насичення і тим самим через висновок 4 вимикають стабілізатор, позбавляючи транзистори QI і Q2 прямого зміщення. Тут ми маємо приклад універсальності схеми, тому що висновок 4 використовується не тільки для частотної корекції, але і служить для виключення схеми. Ці схеми захисту можна легко застосувати в інших ІС стабілізаторів.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.