Импульсный стабилизатор постоянного напряжения последовательного типа Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках стабилизированного втог ричного электропитания.

Цель изобретения - повышение быстродействия защиты и надежности устройства.

На чертеже представлена функцио- нальная схема импульсного стабилизатора постоянного напряжения последо- вательного типа.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, выполненный на составном транзисторе с параллельно соединенными выходными транзисторами 2 и с предварительным транзистором 3, при этом в базовые цепи транзисторов 2 включены предохранители 4, а в змит- терные цепи - предохранители 5, диод 6 цепи 7 вьгаигания, в которую входит последовательно соединенный с диодом 6 тиристор 8, при этом цепь подключена к выходному выводу диодным |Вьшодом, а к общей шине - тиристорным L-C-D-фильтром 9, узел 10 контроля выходного напряжения, подключенный выходом к управляющему электроду тиристора 8, делитель 11 выходного напряжения, управляющий каскад 12 узла управления, выходом подключенный к управляющему входу регулирующего элемента 1, разделительный диод 13, инвертор 14, дополнительный диод 15, обратные диоды 16, подключенные параллельно эмиттерным переходам транзис- торов S, при этом инвертор 14 через диод 13 включен между диодно-тирис- торным выводом цепи 7 и средним выводом делителя 11. Базовые цепи транзисторов 2 соединены с диодно-тран- зисторным выводом цепи 7 и одним из выводов диода 15, другой вывод которого подключен к точке соединения эмиттерного силового вывода регулирующего элемента 1 и дросселя фильтра 9.

Стабилизатор работает следующим образом.

При пробое коллектор-эмиттерного перехода одного из транзисторов 2 по- вышается выходное напряжение,вслед;- ствие чего срабатывает узел 10 контроля . Тиристор 8 включается и через дополнительный диод 15 образуется контур выжигания соответствующего предохранителя 5, а через соответствующий диод 16 - контур выжигания соответствующего предохранителя 4. Одновременно происходит замыкание вы

5

5 0

5

г

0

хода фильтра 9 через диод 6 и тиристор 8, вследствие чего отсутствует перенапряжение на выходе стабилизатора.

Открытое состояние тиристора фиксируется инвертором 14 как логический О, а с выхода инвертора - как логическая 1, которая через диод 13 и управляющий каскад 12 обеспечива- .ет запирание регулирующего элемента 1. Такое состояние будет продолжаться до момента перегорания предохранителя 5 неисправного транзистора 2 и полного рассеивания энергии дросселя фильтра 9 в элементах 6 и 8 и .обратном диоде фильтра 9.

Необходимым условием для закрывания тиристора 8 является снижение тока дросселя - фильтра 9 до нуля и окончания процессов перегорания предохранителей 4 и 5 в цепи неисправного транзистора 2, характеризуемого отсутствием тока через дополнительный диод 15 и обратный диод 16. Отсутствие тока через тиристор 8 приводит к его закрыванию. При этом на входе инвертора 14 появляется сиг- нал логической 1, а на выходе - /югического О. С входа управлякнце- го каскада 12 снимается команда закрытия регулирующего элемента 1 и осуществляется повторный запуск импульсного стабилизатора.

При коротком замыкании коллекторного перехода одного из силовых транзисторов 2 включается тиристор 8 и через короткозамкнутый переход, предохранитель 4 и тиристор 8 протекает аварийный ток выжигания предохранителя. Через предохранитель 5 в это время протекает ток дросселя L-C-D-фильтра 9. При этом диод 15 и обратный диод фильтра 9 закрыты.

После выгорания предохранителя 4 начинается процесс выгорания предохранителя 5 по цепи:, входная клемма, короткозамкнутый переход, эмиттерный переход, предохранитель 5, диод 7, тиристор 8. Вход фильтра 9 закорачивается и через его дроссель теперь протекает убывающий ток.

Тиристор 8 закрывается после выгорания предохранителя 5 и уменьшения до нуля тока дросселя фильтра 9. Сразу после закрытия тиристора 8 начинается процесс включения стабилизатора.

312

При необходимости ограничения тока, протекающего через цепь 7 выжигания (например, при малом внутреннем сопротивлении источника энергии), в цепь контура выжигания предохраните- ля вводится дополнительный резистор (показан пунктиром).

При нормальной работе стабилизатора выход инвертора 14 не оказывает шунтирующего воздействия на управляющий каскад 12, поскольку разделительный диод 13 закрыт.

Введение инвертора 14, вход которого подключен к аноду тиристора, су

щественно упрощает требования к вы- 15 ные диоды и дополнительные предохра- бору промежутка времени снятия управляющих сигналов, а следовательно, отключения регулирующего элемента 1 и уменьшает время пропадания выходного напряжения.20

Таким образом, повышается быстродействие защиты и надежность устройства.

нители, включенные в базовые цепи выходных транзисторов регулирующего ) элемента, коллекторы выходных транзисторов которого подключены к входному выводу, при этом обратные диоды подключены параллельно эмиттер- ным переходам выходных транзисторов регулирующего элемента, доподнитель- ный диод подключен одним выводом к точке соединения силового вывода регулирующего элемента и дросселя, а другим - к общей точке диода и тиристора цепи выжигания и к объединенным базовым цепям выходных транзисторов регулирующего элемента, а инвертор подключен входом к указанной общей точке диода и тиристора цепи выжигания, а выходом через разделительный диод - к среднему выводу де- вьшодом регулирующего элемента и вы- 35 лителя выходного напряжения узла уп- Jxoдным выводом, узел управления с равления.

Формула изобретения 25

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения последовательного типа, содержащий составной регулирующий элемент с параллельно соединенными 30 выходными транзисторами с включенными в их эмиттерные цепи предохранителями, выходной L-C-D-фильтр, дроссель которого включен между силовым

Редактор И.Касарда Заказ 780/51

Составитель О.Овсянникова

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Тираж 864Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1Т3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

делителем выходного напряжения, подключенный выходом к управляющему входу регулирующего элемента, цепь выжигания из последовательно соединенных диода и тиристора, включенная между выходным выводом и общей шиной, узел контроля напряжения, подключенный выходом к управляющему электроду тиристора, а входом - к выходному выводу, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты и надежности устройства, в него введены инвертор, дополнительный диод, разделительный диод, обрат

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках стабилизированного вторичного электропитания. Цель - повьпиение быстродействия защиты и надежности устройства. При выходе из строя одного из транзисторов 2 регулирующего элемента 1-увеличивается выходное напряжение, вследствие чего включается тиристор 8 цепи 7 выжигания и выгорают предохранители 4 и 5. Ток через тиристор 8 уменьшается и он выключается. Аналогично защита срабатывает при коротком замьжании коллекторного перехода одного.из выходных транзисторов 2 регулирующего элемента 1. Быстродействие защиты обеспечено за счет того, что в контуре тока выжигания предохранителей отсутствует дроссель выходного фильтра 9. 1 ил. с € (Л