Стабилизированный источник питания Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

1 изобретение относится к радиотехнике, электротехнике, автоматике, измерительной технике. Известен стабилизатор напряжения с защитой, в котором имеется специальное устройство самоврзврата, . позволяющее стабилизатору повторно, после срабатывания защиты, включаться автоматически по мере устранения причины срабатывания защиты ti. Однако действие такого устройства самовозврата рассчитано на наличие а стабилизаторе дополнительного мощного ключа, являющегося исполнительным органом устройства самовозврата, что значительно усложняет схему стабилизатора и снижает ее надежность. Наиболее близким по общей структуре и техническому решению к предлагаемому является устройство для за щиты стабилизатора от перегрузок по току и перенапряжению, содержащее стабилиза;тор напряжения, блок за щиты и блок самовозврата, в котором оба полюса питания устройства защиты соединены с одноименными полюсами стабилизатора напряженйяС23. Недостатком известного устройства является наличие пульс-пары при стабильной перегрузке стабилизатора напряжения по току, т.е. защита по ток срабатывает, с помощью устройства самовозврата вьжлючается и, если к этому времени причина перегрузки по току (например, короткое замыкание ) н устранена, защита срабатывает вновь и весь цикл повторяется до тех пор, пока не будет устранена причина. При этом стабилизатор напряжения будет работать в режиме перегрузки до поро га срабатывания защиты в течение дополнительного времени, пока не будет устранена причина перегрузки, что значительно снижает надежность стаби лизатора напряжения. Кроме того, низка надежность самовозврата защиты т.е. запирание тиристора осуществляе ся не выключением питания тиристора, а пропусканием через него тока в обратном направлении в течение определенного времени. Этот ток должен быть по величине и длительности боль ше тока отпирания тиристора. Источником этого тока является разряд конденсатора, который осуществляется по нелинейному закону, что не обеспечивает стабильного запирания тирис 342 тора и требует наличия большой по номиналу емкости конденсатора. Цель изобретения - увеличение надежности и расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания, содержащем стабилизатор напряжения, подключенный к входным выводам, блок защиты, выход которого подключен к входу стабилизатора, а один из питающих выводов - к первому входному выводу, блок самовозврата, состоящий из двух транзисторов, резистивного делителя, включенного между выходными вьюодами, к среднему выводу которого подключена база первого транзистора, конденсатора, резистора и стабилитрона, эмиттер первого транзистора подключен к второму выходному выводу, коллектор - к второму питающему выводу блока защиты, база - к эмиттеру второго транзистора, переход коллектор-эмиттер которого зашунтирован стабилитроном, а к коллектору подключены резистор и конденсатор, вторые выводы которых подключены соответственно к первому входному выводу и к второму выходному вьшоду. На чертеже приведена схема стабилизированного источника питания. Схема содержит стабилизатор 1 напряжения, соединенный с ним блок 2 защиты, и блок 3 самовозврата, представлягаций собой двухкаскадный ключ, состоящий из первого транзистора 4, ксхгшектор которого соединен с вторым питающим выводом блока 2 защиты, эмиттер - с общим выводом стабилизатора. 1, база - со средним выводом делителя выходного напряжения, состоящего из резистора 5,.резистора 6 и стабилитрона 7, конденсатор 8, одним выводом соединенньй с эмиттером транзистора 4 и другим - с коллектором транзистора 9, делитель выходного напряжения, вьтолненный на резистоах 10 и 11, соединенный средним выводом с базой транзистора 9. Устройство работает следукмцим обазом. При нормальной работе стабилизаора 1 блок 3 самовозврата поддержиает блок 2 защиты в состоянии готовости к срабатыванию, т.е. двухаскадньй ключ, выполненный на тран3зисторах 4 и 9, открыт и через него поступает питание на блок 2 защиты. При аварийном повьппении выходного напряжения стабилизатора 1 срабатывает блок 2 защиты и выключает стабилизатор 1. При этом выходное напря жение стабилизатора 1 снижается до нуля и в результате этого обесточива ется базовая цепь второго, каскада, ключа блока самовозврата, выполненно го на транзисторе 9, которая питается выходным напряжением стабилизатора 1 через резистор 10 делителя выходного напряжения, соответственн закрывается первый каскад ключа, вы полнен ньй на транзисторе 4 и тем самым сбрасывается цепь питания бло ка 2 защиты. Последний выключается, работа стабилизатора 1 восстана ливается, вновь открываются транзисторы 4 и 9 двухкаскадного ключа и блок 2 защиты готов к срабатыванию. Если повышение напряжения на выходе стабилизатора 1 было кратковре менным, например сброс части нагруз ки или скачок напряжения на входе стабилизатора и т.д., работа стабилизатора 1 восстанавливается, блок 2 защиты готов к очередному срабатыванию. Если повышение напряжения произошло в результате неиспр кости стабилизатора 1, то блок 2 защиты будет выключать его, а после снижения напряжения стабилизатора 1 блок 3 самовозврата будет включать его. Выключение стабилизатора происходит при нарастании выходного напр жения до порога срабатывания блока защиты, а включение - при снижении напряжения стабилизатора 1 до уровня выключения блока 3 самовозврата и соответственно блока 2 защиты. Выключение и включение происходит до устранения неисправности в стабилизаторе 1. Частота включения оп ределяется временем снижения напряж ния выключенного стабилизатора 1 до уровня выключения блока 3 самовозвр та. Следует отметить, что в таком режиме стабилизатор напряжения не перегружается, выбор порога срабатывания защиты определяется допусти мым режимом работы элементов. При токовой перегрузке стабилизатора 1, приводящей к срабатыванию блока 2 защиты, блок 3 самовозврата 34д работает аналогично, как и при повышении напряжения, т.е. срабатывает блок 2 защиты, выключает стабилизатор 1, затем при снижении напряженил стабилизатора 1 блок 3 самовозврата обрьюает цепь питания блока 2 защиты и стабилизатор 1 снова включается и соответственно восстанавливается готовность блока 2 защиты. „ При коротком замыкании в нагрузке стабилизатора 1 также срабатывает блок 2 защиты, выключает стабилизатор 1, блок 3 самовозврата обрывает цепь питания блока 2 защиты, она выключается, стабилизатор 1 снова готов к работе, и если короткое замыкание быпо случайным и кратковременным, стабилизатор 1 продолжает работать, а блок 2 защиты готов к срабатыванию, если короткое замыкание длительное, то стабилизатор 1 после выключения блока 2 защиты не может развить на короткозамкнутой нагрузке напряжение, необходимое для питания базовой цепи транзистора 9 через резистор 10, и подключается через стабилитрон 7 и резистор 5 к входу стабилизатора 1, блок 2 защиты вновь готов к срабатыванию и выключает стабилизатор 1 до устранения короткого замыкания. Конденсатор 8 осуществляет задержку вклю- . чения транзистора 4, щунтируя стабилитрон 7 и вход транзистора 4 на время,достаточное для выключения блока 2 защиты после первого срабатывания. Таким образом, блок 3 самовозврата, состоящий из транзисторов 4 и 9 :табилитрона 7, конденсатора 8 и резисторов 5,6,10 и 11 позволяетв случае кратковременных коротосих замыканий или кратковременных повышений напряжения стабилизатора 1 восстановить работу стабилизатора напряжения без дополннтелзьного отключения включения питания стабилизатора, в случае длительного короткого замыкания в нагрузке выключать стабилизатор при повторном срабатывании защи ;ты до устранения короткого замыкания, в случае длительного повышения выходного напряжения стабилизатора по причине его неисправности выключать стабилизатор при достижении порога срабатывания запщты и снова включать его. ; Повторное выключение и включение : г

I . II36J346

осуществляется до устранения неис- . нов напряжение нарастает до величиhpasHocm стабилизатора.При повтор- ны не более порога срабатывания затах вкл гаеннях стабилизатора вьссод- щиты.

СТАБШШЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, содержащий стабилизатор напряжения , подключенный к входным выводам, блок защиты, выход которого подключен к входу стабилизатора, а один из питающих выводов - к первому входному выводу, блок самовозврата, состоящий из двух транзисторов, резистивного делителя, включенного -между выходными выводами, к среднему выводу которого подключена база первого транзистор, конденса-тора, резистора и стабилитрона, о. тличающийЧ:я тем,что,с целью ув1вли11ения надежности и расширения функциональных возможностей, эмиттер первого транзистора подключен к второму выходному выводу, коллектор - к второму питaющe 4y выводу блока защиты, бдза - к эмиттеру второго транзистора, переход койлекторэмиттер которого зашунтирован стабилитроном, а к коллектору подключены резистор и конденсатор, вторые i выводы которых подключены соответственно к первому :входному выводу и к второму выходному выводу. со 9д :о Ji