Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к радиоэлектронике, может применяться, в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 605206.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема импульсного стабилизатоТра постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току.

Стабилизатор содержит ключевой транзистор 1, соединенный эмиттером с минусовой входной клеммой, а коллектором - с первым выводом дросселя 2 фильтра 3, второй выход которого соединен с минусовой выходной клеммой, демпфирующий диод 4, соединенный анодом с первым выводом дросселя 2 фильтра 3, а катодом - с общей шиной, конденсатор 5 фильтра 3, вклю- ченньм параллельно выходным клеммам стабилизатора, блок 6 управления, выход которого соединен с базой ключевого транзистора 1, пиковьш детек- тор 7, состоящий из диода, катод ко- торо.го является входо м детектора 7 и через дроссель 8 соединен с коллектором ключевого транзистора 1, и конденсатора, включенного-между общей шиной и анодом диода, подключенным через резист ивный .делитель блока 9 сравнения с общей шиной, средняя точка которого подключена к инвертирующему входу дифференциального уси

входом блока 6 управления, тируюш 1й вход - с выходом

лителя, выход которого соединен с

а неинверэлемента

Ю задержки, состоящего из последовательно соединенных конденсатрра, включенного между общей шиной -и неинвертирующим входом дифференциального усилителя, и резистора, включенного между неинвертирующим входом дифференциального усилителя и катодом стабилитрона, являющегося ограничителем 11 напряжения, анод которого подключен к минусовой входной клемме,

. Стабилизатор работает следующим образом.

После подключения стабилизатора к g сколько порядков превьшает период источнику питания управление ключевым детектируемых импульсов. Выходное

напряжение пикового детектора 7 поступает на первый вход блока 9 сравтранзистором 1 осуществляется блоком 6 управления, обеспечивающим протекание по базовому переходу ключевого

нения, на второй вход которого через

0

5

5

0

5

0

5

0

транзистора 1 такого базового тока, который при включении транзистора 1 удерживает его в режиме насыщения, а при выключении - в режиме отсечки в- результате чего на входе сглаживающего фильтра 3 стабилизатора формируется импульсное напряжение, при этом амплитуда импульса напряжения в его плоской части меньше напряжения источника питания на величину падения напряжения на ключевом транзисторе 1 . Это же импульсное напряжение нерез дроссель 8 подается на вход пикового детектора 7.

Полярность каждого импульса напряжения на диоде 4 такова, что накопительный конденсатор пикового детектора 6 заряжается первым импульсом, а в процессе работы подзаряжается. С появлением каждого импульса напряжение на диоде 4 на дросселе 8 возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует протеканию зарядного тока накопительного конденсатора пикового детектора 7 в течение времени, определяемого величиной индуктивности дросселя- 8, после чего ЭДС самоиндукции дросселя 8 исчезает и конденсатор пикового детектора 7 заряжается до напряжения, близкого амплитуде импульса: на входе сглаживающего фильтра 3 в его плоской части.

Таким образом, ЭДС самоиндукции, возникающая на дросселе 8 при появлении каждого импульса напряжения на диоде 4, препятствует заряду накопительного конденсатора пикового детектора 7 короткими импульсами напряжения, связанными с паразитными колебаниями, возникающими при выключении диода 4, амплитуда которых может быть значительно больше напряжения источника питания. При этом индуктивность дросселя 8 может составлять от нескольких единиц до не- , скольких десятков микрогенри и зависит от рабочей частоты стабилизатора.

В промежутке времени, когда клю- . чевой транзистор 1 закрыт, накопительный конденсатор пикового детектора 7 разряжается незначительно, так как у пикового детектора 7 постоянная времени цепи разряда на ненения, на второй вход которого через

31

элемент 10 задержки и ограничитель 11 напряжения поступает питающее напряжение, уменьшенное на величину допустимо1 о падения напряжения на открытом ключевом транзисторе 1, При нормальной работе стабилизатора падение напряжения на открытом ключевом транзисторе 1 невелико и напряжение на первом входе блока 9 сравнения превышает напряжение на втором входе. В этом случае на выходе блока 9 сравнения сигнал отсутствует.

Увеличение токовой нагрузки стабилизатора вызывает увеличение падения напряжения на открытом ключевом транзисторе 1, что приводит к снижению напряжения на накопительном конденсаторе пикового детектора 7 и на первом входе блока 9 сравнения. Если напряжение на первом входе блока 9 станет меньше, чем напряжение на втором входе, на выходе блока 9 появится управляющее напряжение,, которое воздействует на блок 6 управлеСоставитель О.Овсянников Редактор П.Гереши Техред М.Дидьпс . Корректор С.Черни

Заказ 6282/47 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.

61526кия таким образом, что ключевой тра.н- зистор 1 запирается.

Для возобновления работы стабили- f- затора после срабатывания защиты необходимо отключить и снова подключить источник питания.

Таким образом, включение дросселя последовательно с диодом пикового де- 10 тектора практически исключает возможность заряда накопительного конденсатора пикового детектора паразитными колебаниями, возникающими при выключении демпфёрног о диода, чем обес- 15 печивается надежное функционирование цепей защиты стабилизатора, что приводит к повьшению надежности работы всего стабилизатора в целом.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току по авт. св. № 605206, отличающийся

тем, что, с

25

целью повьппения надежности работы, последовательно с диодом пикового детектора включен, дроссель.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может применяться в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. Цель,- повышение надежности стабилизатора. Это дости- .гается путем устранения влияния на работу блока защиты паразитных колебаний напряжения на демпфирующем диоде 4 посредством включения последовательно с диодом пикового детектора 7 дросселя 8, 1 ил. Ипит ык СД