Ключевой регулятор напряжения постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК G05F1/569 

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения с ключевым регулятором напряжения, и может быть использовано в источниках питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения защиты ключевого регулятора от перегрузки

по току.

г

На чертеже представлена электрическая схема ключевого регулятора напряжения постоянного тока.

Ключевой регулятор выполнен на силовом транзисторе 1, в коллекторную цепь которого включен силовой трансформатор 2, а базовая цепь подключена к выходу устройства 3 управления, В выходную цепь устройства управления включен трансформатор 4, обеспечивающий пропорционально-токовое управление силовым транзистором 1 и гальваническую развязку между входом и выходом преобразователя. К ключевому регулятору подключено устройство защиты от перегрузки по току, содержащее управляемый ключ 5,в частном случае выполненньй на первом транзисторе 6 и втором транзисторе 7, включенных по схеме эквивалента тиристора. База первого транзистора 6 подключена к резистивному датчику тока 8 через резистор 9, ограничивающий ток базы. Шунтирующий переход базаэмиттер второго транзистора 7 резистор 10 улучшает динамические параметры управляемого ключа 5 и совместно с резистором 9 определяет величину тока его выключения. Выход управляемого ключа 5 подключен через первый диод 11 к вольтодобавочной вторичной обмотке трансформатора 4 устройства управления 3 с целью повышения надежности запирания силового транзистора 1 путем устранения влияния напряжения насыщения управляемого ключа 5. Кроме того, выход управляемого ключа 5 связан через второй диод 12 и первый резистор 13 с выходом выпрямителя, содержащим дополнительную обмотку 14 силового трансформатора 2, третий диод 15, второй резистор 16 и конденсатор 17. Второй диод 12 исключает шунтирование выходом вспомогательного выпрямителя выходного сигнала устройства управления, а

198496

второй резистор 16 устраняет заряд конденсатора 17 до амплитуды короткого выброса напряжения, поступающего с обмотки 14. При наличии на переднем фронте сигнала, поступающего с резистивного датчика 8 тока, высокочастотных коммутационных выбросов полезно ввести вспомогательный конденсатор -18 небольшой емкости 10 для их подавления. Вторичная обмотка

силового трансформатора 2 через . выпрямитель 19 подключена к выходу преобразователя.

15 Устройство работает следующим .образом.

При отпирании силового транзистора 1 сигналом, приходящим с выхода устройства 3 управления, заряжается конденсатор 17 до величины напряжения на вспомогательной обмотке 14, которое практически стабильно по амплитуде на протяжении всего рабо- чего такта - открытого состояния

силового транзистора 1. Если за время открытого состояния силового транзистора 1 его ток коллектора .достигнет заданного предельного значения, то падением напряжения на первом резисторе 8 будет включен управляемый ключ 5, который зашунтирует выход устройства 3 управления. Силовой транзистор 1 запрется, а управляемый ключ 5 будет продолжать

35 шунтировать выход устройства 3 управления с некоторым перекрытием оставшегося времени рабочего такта силового транзистора 1, несмотря на отсутствие управляющего сигнала

на резисторе. Это обеспечивается в результате защелкивания управляемого ключа 5 на заданное время (примерно Т/2), которое определяется величиной тока выключения управляемого ключа 5 и временем разряда на него конденсатора 17 через ограничивающий разрядный ток первый резистор 13. Управляемый ключ 5 выключается уже в отрезок времени нерабочего

50 такта силового транзистора 1, когда на его вход поступает с устройства 3 управления запирающее напряжение. Если к следующему рабочему такту с силового транзистора 1 перегрузка будет иметь место, то указаннный процесс повторяется.

Таким образом, предложенное устройство защиты рещает задачу мгновен311984964 .

ного ограничения тока силового транг зывая при этом нейбраткмоТо выключезистора 1 ключевого регулятора в каждый коммутационный период, не выния преобразователя при кратковременной перегрузке.

КЛЮЧЕВОЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА с гальванической развязкой между входными и выходными выводами и защитой от перегрузки по току, содержащий последовательно включенные первичную обмотку выходного трансформатора, силовой транзистор с устройством управления и резистивный датчик тока. к которому через резистор подключен управляющий переход ключа устройства защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты ключевого регулятора от перегрузки по току, в него введены дополнительная -обмотка выходного трансформатора, три диода, конденсатор и два резистора, при этом один силовой . вывод ключа устройства защиты через первый диод связан с выходом устройства управления и через последова- тельно соединенные второй диод и первый резистор - с одним вьшодом i конденсатора, шунтированного вторым резистором, которьщ через третий СП диод подключен к одному выводу дополнительной обмотки выходного трансформатора, другой вывод которой соединен с другим выводом конденсатора и подключен к общей точке соединения резистивного датчика тока, второго силового вывода ключа устройства защиты и вывода входного источ:0 эо 4 ;о а ника питания.