Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике и Может быть использовано в качестве источника вторичного электропитания ключевого типа.

Известны импульсные стабилизаторы постоянного напряжения (ИСПН), в которых питание схемы управления производится непосредственно с выходных зажимов устройства П11,

Основным недостатком этих устройств является низкий-КПД, обусловленный потерями мощности в резисторе через который производится заряд выходного конденсатора ИСПН, одновременно выполняющего функции блокировочной емкости цепи питания схемы управления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, блок управления, входом подключенный к выходному выводу, а выходом - к управляющеь1у входу регулирующего элемента, пороговый элемент, входом подключенный К. одному выводу пускового конденсатора, другой вывод которого подключен к общей шине, селектор уровня, один из входов которого подключен к выходному выводу C2:i.

.Основным недостатком известного устройства является сравнительно низкая надежность, обусловленная перегрузкой ключевого преобразователя при аварии в цепи нагрузки в момент запуска.

Цель изобретения - повьпиенйе надежности устройства путем исключения формирования сигнала управления ключевым преобразователем при аварии в цепи нагрузки. :

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор напряжения, содержащий ключевой регулирующий элемент,-включенный последо вательно в силовую шину, блок управления, входом подключенный к выходному выводу, а выходом - к управляющему входу регулирующего элемента, пороговый элемент, входом подключенный к одному выводу пускового конденсатора, другой вывод которого, д подключен к общей шине, селектор уровня, один из входов которого подключен к выходному выводу введены электронный ключ, дополнительный по роговый элемент, датчик состояния нагрузки и делитель входного напряжения, включенный параллельно входным выводам, а выходом пвдкл}очвнньШ к другом входу селектора уровня, . выход которого подключен к входу порогового элемента, выход которого п подключен к питающему выводу блока управления, причем датчик состояния нагрузки включен между входными и

выходными выводами, а выход соединен с входом дополнительного порогового устройства, выход которого подключен к управлякадему входу электронного ключа, включенному параллельно пусковому конденсатору.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого стабилизатора.

Устройство содержит ключевой регулирующий элемент 1, регулируемый блоком 2 управления по цепи обратной связи, соединенным с выходом,, а клеммой питания подключенным к выходу порогового устройства 3, соединенного t: выходом селектора уровня 4, выполненного на диодах 5 и б. Параллельно выходу селектора уровня включены пусковой конденсатор 7 и электронный ключ 8, управляющий вход которого через пороговое устройство 9 присоединен к датчику 10 состояния нагрузкиЧДСНУ, включенному между входным и выходным выводами. Входы селектора уровня 4 соединены соответ|Ственно с выходами резистивного делителя 11 и устройства.

Устройство работает следующим образом..

При подключении схемы к источнику первичного напряжения с помощью дев 10 регистрируштся состояние нагруаки -Если нагрузка устройства не превосходит номинальную,выходной сигнал ДСН 10 не превышает порогового значения, определяемого пороговым устройством 9, и заряд пускоззого конденсатора 7 производится через резиетивный делитель 11 и диод б селектора уровня 4. При достижении напряжением на конденсаторе 7 заданного порогового значения срабатывает пороговое устройство 3, подается питание на схему 2 управления, на выходе которой формируется сигнал управления ключевым преобразователем 1. Если нагрузка больше номинальной, выходной сйгндл ДСН 10 превьипает пороговое значение, срабатывает пороговое устройство 9, подается управляющий сигнал на электронный ключ 8, который шунтирует пусковой конденсатор 7, что обеспечивает запертое состояние порогового устройства 3 и отсутствие напряжения питания и выходнога сигнала схемы 2 управления. При снятии перегрузки сигналом порогового устройства 9 запирается электронный ключ 8 и схема автоматически запускается. При установлении выходного напряжения стабилизатора селектор уровня 4 обеспечивает питание схемы 2 управления непосредственно с выхода устройства. При этом диод 5 открыт, а диод 6 заперт, поскольку выходное напряжение резистивного делителя 11 устанавливается меньшим выходного напряжения стабилизатора.

Пороговое устройство.3 обеспечивает номинальное напряжение питания схемы управления непосредственно с момента запуска.

Потребление тока схемой управления в рабочем режиме обеспечивает безразрывность тока накопительного дросселя ключевого преобразователя при малых токах нагрузки и холостом ходе на выходе устройства. При использовании в качестве источника первичного напряжения сети переменного тока и требовании к гальванической развязке входа и выхода устройства резистивный делитель может быть подключен к выходной обмотке маломощного пускового трансформатора, не потребляющего мощности в рабочем режиме.

Таким образом, предлагаемое устройстйо облсщает более высокой надежностью по сравнению с известными, так как сигнал управления ключевым преобразователем не формируется при снижении сопротивления нагрузки, превышающем границу рабочего дигшазона его .изменения. IQpcMe того, устройство обеспечивает защиту от короткого Замыкания н :выходе, а также автоматическое восстановление рабочего состояния; при снятии перегрузки.

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий ключевой регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую ши-; ну, блок управления, входом подключенный к выходному выводу, а выходом-к управляющему входу регулирующего элемента, пороговый элемент, входом подключенный к одному выводу пУскового конденсатора, другой вывод которого подключен к общей шине, селектор .уровня, один из входов которого подключен к выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения аварийного состояния при запуске, в введены электронный ключ, дополнительный пороговый элемент, датчик состояния нагрузки и делитель входного напряжения, включенный параллельно входным выводам, а выходом подключенный к другому входу селектора уровня, выход которого подключен к входу порогового элемента,выход которого подключен к питающему выводу блока управления, причем i датчик состояния нагрузки включен между входными и выходными выводаСП С ми, а выход соединен с входом дополнительного порогового устройства, выход которого подключен к управляющему, входу электронного ключа, включенному параллельно пусковому конденсатору.