Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от коротких замыканий Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электро хнике, в частности к источникам пи тания, и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной техники. По основному авт.св. № 805281 известен стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от коро ких замыканий,содержащий силовой трансформатор, выпрямитель,- парал лельно которому включен конденсато фильтра, датчик тока перегрузки, средний вывод которого подключен к одному из входов порогового устройства, выход которого соединен с входом отключающего блока, источник опорного напряжения, соединенный с вторым входом порогового устройства, причем датчик тока пер грузки выполнен в виде резистивног делителя, включенного параллельно конденсатору фильтра tl. Недостаток известного стабилиза тора напряжения состоит в том, что защита регулирукяцего транзистора от перегрузки по току и коротких замыканий на выходе чувствительна колебаниям и кратковременным исчез новениям напряжения сети. Напряжение на резистивном делителе датчика тока зависит не только от ток нагрузки стабилизатора, но и от из менения напряжения сети. Так, в случае установки предельного значения тока нагрузки стабилизатора при нормальном напряжении сети, пр понижении или кратковременном исче новении напряжения сети возможны ложные срабатывания схемы защиты п номинальной нагрузке, а при увеличении напряжения сети - увеличивае ся предельное значение тока нагруз ,ки, что может привести к выходу ре гулирукадего транзистора при увелич нии нагрузки стабилизатора. .Цель изобретения - повышение надежности защиты регулирующего тра зистора от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе при колебаниях и кратковременных исчезновениях напряжения сети. Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от коротких за: ыканий введены последователь но соединенные дополнительная обмотка трансформатора, фазосдвигающая цепочка и второй выпрямитель, выход которого подключен к входу потенциометра источника опорного напряжения. На фиг.1 приведена схема стабили затора; на фиг.2 - временные диаграммы напряжения на конденсаторе фильтра UA. и опорного напряжения Стабилизатор содержит силовой 1 трансформатор 1, выпрямитель 2, кон денсатор 3 фильтра, резистивкый делитель 4 блок 5 регулирования, пороговое устройство б, источник 7 опорного напряжения, отключакяций блок 8, обмотку 9 питания источника опорного напряжения, фазосдвигающую цепочку 10 и второй выпрямитель 11. Стабилизатор работает следующим образом. Амплитудные значения напряжений нд выходе в.ьшрямителей 2 и 11 в равной степени зависят от колебаний напряжения сети. Пульсация напряжения на конденсаторе 3 фильтра и опорное напряжение имеют одинаковую частоту - частоту выпрямленного напряжения - и сдвинуты по фазе на 90 (последнее обусловлено работой фазосдвигающей цепочки). Опорное напряжение (фиг.2) подано на второй вход порогового устройства 6, которое отпирается при условии, если равно или больше напряжения на первом входе порогового устройства 6. На первый вход порогового устройства подано напряжение с делителя 4, пропорциональное Цф. Напряжение Уф в паузах между полуволнами выпрямленного напряжения зависит как от тока нагрузки стабилизатора, так и от колебаний напряжения питакяцей сети. В эти же моменты времени напряжение на втором входе порогового устройства зависит только от напряжения питающей сети. Таким образом, пороговое устройство срабатывает только от понижения напряжения в паузах между полуволнами выпрямленного напряжения, вызванного перегрузкой стабилизатора. При отсутствии нагрузки на выходе стабилизатора конденсатор 3 фильтра заряжен почти до амплитудного значения выпрямленного напряжения и небольшие пульсации обуславливаются токами утечки конденсатора 3 и внутренними потерями в блоке 5 регулирования . Напряжение, снимаемое с резистивного делителя 4, запирает пороговое устройство б и отключающий блок 8. ростом тока нагрузки увеличиваетя амплитуда пульсаций на выходе ильтра, что связано с уменьшением ремени разряда конденсатора 3 ильтра в паузах между полуволнами ыпрямленного напряжения. При достижении током нагрузки з анного значения напряжение.на коненсаторе 3 фильтра в паузах между олуволнами выпрямленного напряжеия .уменьшается до величины амплиудного значения опорного напряения, пороговое устройство 6 открывается и вьщает сигнал на включение отключающего блока 8, который выполнен на элементе с запоминанием (например, тиристоре, однопереходном транзисторе и т.п) и производит запирание регулирующего транзистора блока регулирования.Включение и возврат схемы в исходное положение после устранения короткого замыкания осуществления командной СБРОС.

Выбор предельного значения тока нагрузки осуществляется с помощью потенциометра в источнике 7 опорного напряжения. При кратковременных исчезновениях напряжения питающей сети опорное напряжение на втором входе порогового устройства 6 также исчезает, чем исключается ложное срабатывание схемы защиты.

Подключение потенциометра не-, точника 7 опорного напряжения через выпрямитель и фазосдвигайщую цепочку к догголнительной обмотке силового трансформатора позволяет по сравнению

с известным устройством повысить надежность защиты регулирующего транзистора от перегрузки по току и коротких замыканий на выходе при колебаниях и кратковременных исчезновениях напряжения питающей сети, так как в этом случае опорное напряжение, поданное на второй вход порогового устройства, изменяется в соответствии с изменениями напряжения питакяцей сети и тем самый компенсируется изменение напряжения на датчике перегрузки тока, вызванное колебаниями и кратковременными исчезновениями напряжения питакхдей сети.

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗАПИТОЙ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ по авт.св.№8О5281, отл,ичающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе при колебаниях и кратковременных исчезновениях напряжения сети, в него введены последовательно соединенные дополнительная обмотка трансформатора, фазосдвигакддая цепочка и второй вьтрямитель, выход которого подключен к входу потенциометра источника опорного напряжения. т с л