Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и короткого замыкания Советский патент 1987 года по МПК G05F1/573 

Изобретение относится к : лектро- технике,в частности к вторичным источникам электропитания.

Цель - повьш1ение КПД, а также . уменьшение выходного сопротивления стабилизатора и пульсаций выходного напряжения при максимальных токах нагрузки.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема стабилизатора напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и короткого замыкания.

Стабилизатор содержит регулирующий транзистор 1, включенный последовательно с датчиком 2 тока, блок 3 сравнения, одним из входов подключенный к источнику 4 опорного напряжения, другим через диод 5 - к выходу первого делителя 6 выходного напряжения и через второй диод 7 - к выходу второго делителя 8 выходного напряжения,последовательно с которым включен третий диод 9, я выход блока 3 сравнения подключен к базе регулирующего, транзистора 1,тиристор 10, подключенный анодом к входу стабилизатора, катодом - к выходу второго делителя 8 выходного напряжения, а управляющим электродом - к эмиттеру регулирующего транзистора 1, шунтирующий транзистор 11, включенный последовательно с выходным конденсатором 12, два резистора 13 и 14, первый из которых включен между базой щунтирующего транзистора 11 и выходом компаратора 15 напряжения, а : второй - параллельно шунтирующему транзистору 11,третий делитель 16 выходного напряжения,выход которого соединен с первым входом компаратора 15 напряжения, второй вход, которого подключен к точке соединения шунтирующего транзистора 11 с выходным конденсатором 12.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении стабилизатора в работу через регулирующий транзистор 1 и датчик 2 тока протекает зарядный ток конденсатора 12 и ток нагрузки.

Величина зарядного тока конденсатора 12 зависит от величины резистора 14. Напряжение на резисторе 14 в этот момент почти равно выходному Значит на втором входе компаратора 15 величина напряжения больше,чем на его первом входе. Б этом случае

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на выходе компа ратора 15 напряжение отсутствует и шунтирующий транзистор 11 закрыт. По мере заряда конденсатора 12 напряжение на резисторе 14 уменьшается,и как только оно станет меньше напряжение на выходе третьего делителя 16, комггаратор 15 переходит в другое состояние и на его выходе появляется напряжение,которое открывает шунтирующий транзистор 11. Это приводит к еще большему уменьшению напряжения на втором входе компаратора 15 Таким образом, последний находится в устойчивом состоянии в процессе нормальной работы стабилизатора. Сопротивление щунтирующего транзистора 11 в открытом состоянии мало, поэтому он не влияет на фильтрующие свойства конденсатора 12.Так как момент открывания или закрывания шунтирующего транзистора 1 1 не зависит от величины выходного тока стабилизатора,это исключает закрывание шунтирующего транзистора 11 при увеличении тока нагрузки, т.е. ухудшение фильтрующих свойств конденсатора 12, а значит, полностью исключается увеличение пульсаций выходного напряжения при максима:льных токах нагрузки. Исключение дополнительного датчика тока по- вьш1ает КПД и уменьшает выходное сопротивление предлагаемого стабилизатора по сравнению с известным, а значит, и расширяет область его применения.

При увеличении тока нагрузки выше допустимого или коротком замыкании напряжение на датчике 2 тока увеличивается и тиристор 10 открывается. Напряжение на выходе делителя 8 увеличивается,что приводит к уменьшению выходного напряжения блока 3 сравнения и закрыв анию регулирующего транзистора 1, и нагрузка обесточивается.

Регулировка стабилизатора заключается в установке делителем 16 такого порога срабатывания компаратора, т.е. открывание шунтирующего, транзистора 11,при котором напряжение на конденсаторе 12 достигает определенного у эовня,- например

0,9 ...

Формула к;зобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от перегрузок и КОРОТКОГО зам1.1:кания, содержащий

регулирующий транзистор, включенный последовательно с датчиком тока в силовую шину, блок сравнения, одним из входов- подключенный к источнику опорного напряжения, другим через первый диод - к выходу первого делителя выходного напряжения и через второй диод - к выходу второго делителя выходного напряжения, последовательно с KOTopbiM включен третий диод, а выход блока сравнения подключен к базе регулирующего транзистора, тиристор,подключенный анодом к коллектору, управляющим элект родом к эмиттеру регулирующего транзистора, а катрдон - к выходу второго делителя выходного напряжения, шунтирующий транзистор,включенный последовательно с выходным конденсатором

Составитель С.Горбачева Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 5793/42 Тираж 863

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

параллельно выходным выводам, два резистора, первый из которых одним выводом подключен к базе шунтирующего транзистора, а второй - параллельно шунтирующему транзистору, отличающийся тем,что, с целью повьшения КПД и уменьшения выходного сопротивления и пульсаций выходного напряжения при максимальных токах нагрузки, в него -введены третий делитель выходного напряжения и компаратор напряжения, причем первый вход компаратора напряжения соединен, с выходом третьего делителя выходного напряжения, второй вход - с -точкой соединения шунтирующего транзистора и выходного конденсатора, а вьрсод - с другим выводом первого резистора.

Подписное

Изобретение откосится к электротехнике, в частности тс вторичным источникам питания, и позволяет без усложиекия схеьгы известного стабилизатора улучшить его основные параметры. Цель - повьпленке КПД уменьпение выходного сопротивления и пульсации выходного напряжения при максимальных токах нагрузки.После заряда кон - денсатора 12 до определенного напряжения, определяемого напрях ением на выходе делителя 16, компаратор 15 переключается, транзистор 11 открывается и шунтирует резистор 14.Сопротивление открытого траьзистора 11 мало, поэтому при работе стабилгтза- тора он не оказывает влияния на филь - трующие свойства конденсатора 12. 1 ил.