Импульсный стабилизатор напряжения с защитой активно-индуктивной нагрузки Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах и системах автоматики для построения импульсных стабилизаторов, регуляторов, полупроводнико- вых .реле и других переключающихся устройств при повышенных требованиях к быстродействию и надежности в динамических режимах.

Цель изобретения - повышение быстродействия импульсного стабилизатора напряжения.

На чертеже приведена блок-схема , Импульсного стабилизатора напряжения с защитой.

К положительному полюсу источника 1 питания подключен анод тиристора 2, катод которого подключен к коллектору транзистора 3, эмиттер которого через активно-индуктивную нагрузку 4, шунтированную обратным диодом 5, подключен к отрицательно му полюсу источника 1 питания. Параллельно выводам коллектор-эмиттер

транзистора 3 подключен дополнитель ный резистор 6. Последовательно включенные тиристор 2 и транзистор шунтированы RC-цепочкой из конденсатора 7 и резистора 8. Последний шунтирован диодом 9, включенным в на- правлении проводимости тиристора 2 и транзистора 3. К управляющим выводам элементов 2 и 3 подключены соответственно выходные каскады 10 и 11 управления, первые входы которых подключены к выходу модулятора 12 управляющих импульсов, а вторые - к выходу порогового элемента 13, входы которого подключены к датчика 14 и 15 перегрузки стабилизатора соответственно по входному напряжению и по выходному току.

Устройство работает следук1Ш 1м образом.

При подаче напряжения от нсточ- ника 1 питания тиристор 2 и транзистор 3 включаются одновременно от модулятора 12 через каскады 10 и 11, и по цепи 1-2-3-4-1 в нагрузку 4 протекает ток. Для периодического отключения нагрузки 4 от источника

1модулятор 12 выдает сигнал,который отключает каскад 10 и посредством каскада 11 выключает транзистор 3. Ток в нагрузку 4 протекает по цепи 1-2-6-4-1 и ограничивается резистором 6 на уровне тока удержания тиристора 2. При этом тиристор

2выключается.

В интервале выключения тиристора 2 напряжение на нем знак не изменяет и имеет значение, близкое к пороговому напряжению. При этом восстанавливающееся напряжение прикладывается к транзистору 3. Однако из-за малого падения напряжения на тиристоре 2 скорость нарастания и амплитуда напряжения на транзисторе 3 ограничиваются конденсатором 7, заряжающимся через диод 9. После выключения тиристора 2 конденсатор 7 разряжается в контуре 7-2-6-8-7 через прямое сопротивление утечки тиристора 2,

Поскольку ток утечки тиристора 2 в закрытом состоянии значительно меньше его тока удержания, то сопротивление дополнительного резистора 6 значительно меньше сопротивления тиристора 2 в закрытом состоянии. Поэтому в выключенном состоянии клю- чевых элементов 2 и 3 напряжение на выводах; транзистора 3 близко к нулю, что снижает коммутационные потери энергии в транзисторе 3.

При возникновении,перегрузки стабилизатора по входному напряжению (например, если источник 1 питания является контактной сетью постоянного тока) от датчика 14 срабатывает пороговый элемент 13 и выдает сигнал который отключает каскад 10 и посредством каскада 11 выключает транзистор 3. При этом перенапряжение выдерживает тиристор 2, а транзистор 3 защищается от перенапряжения конденсатором 7.

При возможной перегрузке стабилизатора по выходному току отключение элементов 2 и 3 выполняется аналогично сигналом от датчика 15, После окончания действия перегрузок пороговый элемент 13 возвращается в исходное состояние и в дальнейшем элементы 2 и 3 управляются, от моДуля тора 12,

Таким образом, дополнительный резистор 6, имеющий постоянное сопротивление и введенный в цепь анодного тока тиристора 2 взамен стабилитрона известной схемы, имеющего нестабильное сопротивление утечки до мо- 1ента выхода его рабочей точки на участок лавинообразования, при выключении тиристора 2 надежно ограничивает анодный ток до значения тока удержания. При этом схема стабилизатора упрощается и вероятность отказов в режиме переключения или при возникновении перенапряжения снижается. ..

Формула изобрет. ения

Импульсный стабилизатор напряжения с защитой активно-индуктивной нагрузки, содержащий последовательно включенные в силовую шину тиристор и транзистор, обратный диод, включенный мевду выходными выводами, RC-цепочку, шунтирующую тиристор и транзистор, диод, шунтирующий реор 0.Головач 7807/46

Составитель В.Баранов Техред Н.Глущенко

Тираж 885

ВНИИПИ Государственного комитета СССР J по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Кор Под

1роизводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

зистор RC-цепочки и включенный в направлении проводимости тиристора и транзистора, два выходных каскада управления соответственно тиристором и транзистором, пороговый элемент, выход которого подключен к входам выходных каскадов, датчики тока и напряжения подключенные к входам по- рового элемента, модулятор управляющих импульсов тиристора и транзистора, отличающийся тем, что, с целью повьш ения быстродействия, в него введен дополнительный резистор, шунтирующий основные выводы транзистора.

Корректор И. Подписное

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания.Целью изобретения является повышение быстродействия импульсного стабилизатора напряжения. В интервале выключения тиристора 2 напряжение на нем не изменяет знак и имеет значение,близкое к пороговому. При этом восстанавливающееся напряжение прикладывается к транзистору 3, скорость нарастания которого ограничивается конденсатором 7, заряжающимся через диод 9. После выключения тиристора 2 конденсатор 7 разряжается через прямое сопротивление утечки тиристора 2. Уменьшение времени выключения обеспечивается шунтированием транзистора 3 резистором 6. 1 ил. с (Л ю 00 00 05 05 О5