[发明专利]一种瞬时受保护的隔离器

权利要求书

1.一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：在一个单一的直流电源下工作的复杂的输出电压稳压器，其中，一个单一的电路提供多个稳定的输出电压和电流，它们单独操作彼此独立，以承受由不利的负载条件造成的输出故障，如短路到地面或者较低处，或接到高电压线上，多个瞬时受保护的隔离器输出级（TPIOS）电路，每一个都包括：输入端，用于提供一个参考电压到TPIOS电路，一个具有发射极，基极和集电极的NPN输出晶体管，提供了一个在其发射极的输出电压，一个主要的负反馈回路，把输出电压与参考电压作比较，并驱动输出晶体管的基极，从而使输出电压稳定，一个次要的负反馈回路，把一小部分的输出电流与参考电流进行比较，并控制输出晶体管的基极，以限制输出电流达到预定的最大值。

2.根据权利要求1所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：参考电压是从一个恒定电压的温度不敏感的源中获得的。

3.根据权利要求2所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器中所述的主负反馈回路，包括：第一差分放大器，它具有耦合到参考电压上的同相输入端，耦合到输出电压的反相输入端，和通过同相缓冲区耦合到输出晶体管基极上的输出端。

4.根据权利要求3所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器中所述的第一差分放大器，包括一个电流源负载。

5.根据权利要求4所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器中所述的第二负反馈回路包括一个第二差分放大器，其反相输入端被耦合，以感测一个代表参考电流的电压，其同相输入端被耦合，以感测一个电压，这个电压代表在电路输出端中流动的电流，其输出端被耦合，以控制在第一差分放大器的负载中流动的电流，因此第二负反馈回路开始起作用来限制在电路输出端流过的电流。

6.根据权利要求5所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器中的电压，代表在电路输出端流动的电流，并且这个电压是由一个小的NPN晶体管发展而来，该晶体管具有与NPN输出晶体管的一小部分成比例的区域，它的发射极-基极电路与NPN输出晶体管并联连接，从而使第二差分放大器的参考电流是输出电流的一小部分，参考电流值确定电路输出的最大电流。

7.根据权利要求6所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器还包括一个电流折返电路，它在稳压输出电压下降到低于预定的阈值时开始起作用，折返电路包括：用于比较参考电压与电路输出电压的装置，当稳压输出电压下降为零或负值时，折返电路将增加的电流传送到第二差分放大器的同相输入端，因此输出电压将导致响应系统故障的输出电流大幅降低。

8.根据权利要求6所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器的输出晶体管与基本上相同的NPN晶体二极管串联耦合，以传导输出晶体管中的正向电流，由于TPIOS电路齐纳二极管导通，输出晶体管的阈值将增加一倍，从而在系统故障条件下，增加电路的输出端可以承受的最大正瞬变电压。

9.根据权利要求8所述的一种瞬时受保护的隔离器，其特征是：多个输出稳压器中的小NPN晶体管还包括一系列二极管，连接具有相同面积和同样大小的晶体二极管，并传导小NPN晶体管中流动的电流。