Универсальный высоковольтный стабилизатор напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных установках.

Цель изобретения - обеспечение возможности изменения полярности выходного напряжения и отключения с пониженным уровнем остаточного напряжения и малыми потерями в этом состоянии,,

На чертеже представлена схема стабилизатора ,

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1 последовательного типа, коллектор которого подключен к входному выводу 2, а база - к первому выходу детектора 3 и коллектору транзистора 4 защиты, база которого подключена к эмиттеру регулирующего транзистора 1 и первому выводу резне то ра 5 защиты, второй вывод которого подключен к второму выходу детектора 3, конденсатору 6, выходному вьшоду 7 и резистору 8. Второй вывод резистора 8 подключен к инвертирующему входу усилителя 9 постоянного тока и резистору 10, второй вывод которого подключен к общей шине. Электронный ключ 11 имеет первый вход 12, к ко- подключены клеммы для подклю- чения источника опорного напряжения, и второй вход 13 управления. Выход электронного ключа 11 подключен через резистор 14 к неинвертирующему входу усилителя 9 постоянного тока и резистору 15, другой вывод которого под:ключен к второму выводу конденсатора 6 и выходу 16 стабилизатора. Выход усилителя 9 постоянного тока подключен к модулятору 17 и индикатору 18 срабатывания защиты. К второму входу модулятора 17 подключен генератор 19 импульсов. Выход модулятора 17 через конденсатор 20 подключен к входу детектора 3.

Стабилизатор работает следующим образом.

В случае выходного напряжения положительной полярности (выход 16 подключен к общей шине) сигнал обратной связи поступает через делитель напряжения, состоящий из резисторов, 8 и 10, на инвертирующий вход, усилителя 9 постоянного тока. Опорное напряжение через включенный посредством сиг нала -управления ключ 11 и резистор 14 поступает на неинвертирующий вход усилителя 9 постоянного тока. Изменение напряжения на выходе стабилизато

5 о

Q 5

5

0

5

ра, например его увеличение, вызывает уменьшение напряжения на выходе усилителя 9 постоянного тока, при этом уменьшается амплитуда импульсно- .го сигнала на выходе модулятора 17, который поступает на. вход детектора 3 через разделительный конденсатор 20, осуществляющий гальваническую i р азвязку высоковольтной части стабилизатора от низковольтной. Детектор 3 выпрямляет и сглаживает импульсный сигнал, уменьшение которого вызывает запирание регулирующего транзистора 1 , обеспечивая снижение выходного напряжения до исходного уровня. Конденсатор 6 служит для замыкания переменной составляющей сигнала.

В случае получения выходного напряжения отрицательной полярности (выход 7 подключен к общей шине), си1- нал обратной связи поступает через резистор 15. В остальном работа аналогична .

Схема защиты стабилизатора от пе- регрузкн по току работает следующим образом.

При перегрузке стабилизатора увеличивается падение напряжения на резисторе 5, достигая порога открывания транзистора 4, который вызывает запирание регулирующего транзистора 1. Напряжение на выходе стабилизатора уменьшается, г ток ограничивается, что в свою очередь вызывает резкое увеличение напряжения на выходе усилителя 9 постоянного тока, которое поступает на вход индикатора срабатывания защиты. Индикатор перегрузки сигнализирует о наличии перегрузки стабилизатора. Увеличение напряжения на выходе усилителя 9 постоянного тока вызывает также увеличение напряжения и на выходе детектора 3, которое замьпсается по цепи коллектор- эмиттер открытого транзистора 4 и не оказывает влияния на регулирующий транзистор 1. При снятии перегрузки на выходе стабилизатора устанавливается исходное напряжение .

Такнм образом, .цля построения высоковольтного стаб:клизатора требуется лишь один высоковольтный транзистор, свойствами которого и определяются основные параметры этого ста- . билизатора. Отсутствие балластного резистора повышает КПД стабилизатора. Наличие защиты и индукции стабилизатора от перегрузки по току повышает

надежность стабилизатора. Включение усилителя постоянного тока по дифференциальной схеме позволяет изменить полярность выходного напряжения путем подключения соответствующего полюса к общей шине, кроме этого, можно подключить выход стабилизатора последовательно с другими источниками питания. С помощью электронного ключа можно отключить напряжение независимо от полярности на выходе.

Стабилизатор позволяет осуществить регулировку выходного напряжения с помощью цифроаналогового преобразователя. Все это увеличивает диапазон применения предлагаемого стабилизатора.

Формула изобретения

1. Универсальный высоковольтный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий транзистор, включенный последовательно в первую силовую шину, узел гальванической развязки, выход которого связан с входом регулирующего транзистора, а вход - с выходом усилителя обратной связи, один из входов которого соединен со средней.точкой делителя выходного напряжения, и клеммы для подключения источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения полярности выходного напряжения и отключения с пониженным уровнем остаточного напряжения и малыми потерями в этом состоянии, в него введены электронный ключ и делитель напряРедактор И.Николайчук

Заказ 3831/43

Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

жения, один вывод которого соединен с второй силовой щиной, средняя точка - с вторым входом усилителя обратной связи, а второй вьшод - с выходом электронного ключа, силовой вход которого соединен с клеммой для подключения источника опорного напряжения , а управляющий вход - с клеммой для подключения блока управления, причем узел гальванической развязки выполнен на модуляторе, детекторе, двух конденсаторах и генераторе импульсов , выход которого подключен к первому входу модулятора, второй вход которого является входом узла гальванической развязки, один вьгоод первого конденсатора соединен с выходом модулятора, а другой - с входом

детектора, выход которого является выходом узла гальванической развязки, второй конденсатор подключен между первой и второй силовыми паннами..

2.Стабилизатор по п., о т л и- чающийся тем, что, с целью обеспечения,защиты от перегрузки по току, в него введены датчик тока, включенный последовательно в первую выходную шину, и транзистор защиты, база которого соединена с эмиттером регулирующего транзистора и одним выводом датчика тока, эмиттер - с его другим вьгоодом, а коллектор - с

базой регулирующего транзистора.

3.Стабилизатор по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения индикации срабатьшания

защиты, введен узел индикации, вход которого подключен к выходу усилите- ля обратной связи.

Составитель В.Баранов Техред Л.Сердюкова

Корректор Е,Рошко

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - обеспечение возможности получения выходного напряжения разной полярности, уменьшение остаточного выходного напряжения в выключенном состоянии и повышение надежности. Подключение источника опорного напряжения через ключ 11 и усилитель 9 Обратной связи к делителям 8, 10 и 14, 15 дает возможность получить на соответствующих выходных шинах напряжение различного знака без изменения полярности источника опорного напряжения. Формирование запирающего напряжения на входе регулирующего элемента 1 в выключенном режиме обеспечивает его активное запирание и уменьшает остаточное выходное напряжение. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. Выхода i (Л со со ю ьо Выход