Стабилизированный источник питания Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

САЭ 05

СО

143

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является повыше : ние надежности путем устранения пере грузки транзисторов при коротком замыкании в нагрузке.

На чертеже,представлена схема предлагаемого устройства.

Стабилизированный источник питания содержит силовые транзисторы 1 и 2, коллекторы которых соединены с первым входным выводом, силовой трансформатор 3 с выходной обмоткой 4, обмоткой обратной связи 5, входной обмоткой 6. Обмотка 5 одним выводом через первый резистор 7, подклю чена к базе первого силового транзистора 1 , другим выводом - непос редст- венно к базе второго силового транзистора 2 и через второй резистор 8 - к коллекторам указанньтх транзис- торов; эмиттеры силовых транзисторов 1 и 2 соединены с крайними выводами входной обмотки 6 силового трансформатора 3, к переходу база-эмиттер силовых транзисторов 1 и 2 подключе- ны шунтирующие диоды 9 и 10, базы этих транзисторов подключены к первым выводам развязывающих диодов 11 и 12, средний вывод входной обмотки 6 силового трансформатора 3 подклю- чен к одному выводу стабилитрона 13, третий транзистор 4, коллектор которого подключен к вторым выводам развязывающих диодов 11 и 12, эмиттер - к второму выводу стабилитрона 13, база - к средней точке трехполюсно- го резистивного делителя из резисторов 15, 16 и 17, первый полюс которого подключен к первому входному выводу, второй - к средней точке вход- Ной обмотки 6 силового трансформатора, третий - через дополнительные диоды 18 и 19 соединен с эмиттерами транзисторов 1 и 2, дополнительный транзистор 20, база которого подклю- чена к средней точке дополнительного резистивного делителя из резисторов 21 и 22, эмиттер дополнительного транзистора 20 через датчик 23 тока подключен к среднему выводу входной обмотки силового трансформатора и первому выводу дополнительного резистивного делителя 21 , 22,, коллектор - к вторым выводам развязывающих дио192

доз 11, 12, второй вывод дополнительного резистивного делителя 21, 22 соединен с выводом управления.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии положительного отпирающего сигнала на выводе управления (+и,пр ) дополнительный транзистор 20 закрыт и в преобразователе после подачи напряжения питания возникает генерация, а напряжение в форме меандра трансфомируется на выходную обмотку 4 силового трансформатора 3. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет фиксации положительных полупериодов напряжения; в базовых цепях транзисторов 1 и 2 с помощью стабилитрона 13, третьего транзистора 14 и развязывающих диодов 11 и 12. Отрицательные полупериоды напряжения в базовых цепях транзисторов 1 и 2 запирают соЬтвет- ствующий транзистор, при этом обрат- йо приложенное к переходам эмиттер- база напряжение ограничивается диодами 9 и 10. Положительные полупериоды напряжения в эмиттерных цепях транзисторов 1 и 2 через дополнительные диоды 18 и 19 поступают к третьему , полюсу резистивного трехполюсника из резисторов 15, 1б и 17, к первому noлюсу которого поступает входное нап-, ряжение. Результирующее напряжение в средней точке трехполюсника сравнивается через переход эмиттер-база третьего транзистора 14 с пробивным напряжением стабилитрона 13 и управляет степенью открывания третьего транзистора 14. Резистор 9 служит для увеличения надежности запуска преобразователя и, поскольку ток, задаваемый им, поступает только в базы транзисторов 1 к 2, имеет значительную величину сопротивления. Резистор 7 в зависимости от эмиттерного т.ока транзисторов 1 и 2 задает ток базы транзисторов 1 и 2 и ток через стабилитрон 13.

При подаче положительного отпирающего сигнала на вывод управления ( пр ) управляющий сигнал со средней точки резистивного делителя 21,22 отпирает дополнительный транзистор 20 и насыщает его. При этом ток, задаваемый резистором 7, через развязывающие диоды 11 и 12 переключается на дополнительный транзистор 20. что приводит к быстрому палению

3

потенциала фиксации баз транзисторов 1 и 2 и, как следствие, к выключению преобразователя. После выключения преобразователя через транзистор 20 протекает только ток запускающего резистора 8. Для надежного запирания транзисторов 1 и 2 в качестве развязывающих диодов рекомендуется применять диоды Шоттки либо другие диоды (например, обращенные), имеющие прямое падение напряжения меньше 0,2- 0,3 В. Падение напряжения на насьщен ном дополнительном транзисторе 20 из за небольшого коллекторного тока . обеспечивается порядка 0,1-0,2 В, что приводит к надежному запиранию силовых транзисторов 1 и 2 в любых условиях. .

Потребляемый ток устройства в выключенном режиме не превьш1ает ток через запускаюш й резистор 8.

Резистор 22 дополнительного резис тивного делителя исключает шунтирование входа дополнительного транзистора 20 низкоомньм датчиком тока 23.

При включении транзистора 20 путем прекращения подачи (+и,пр ) происходит запуск преобразователя через резистор 8 и устанавливается рабочий режим преобразователя.

Как правило, нагрузка подключает- ся к выходным обмоткам силового трансформатора источника питания через выпрямители и фильтры. При включении устройства происходит заряд конденсаторов этих фильтров и в известных устройствах ток силовых транзисторов ограничивается только койф- фициентом усиления их. Это приводит к значительной перегрузке силовых транзисторов по току и возникновению броска тока потребления при включении подобных устройств,

В предлагаемом устройстве при достижении потребляемым током установленных пределов падения напряжения на датчике тока 23 через резистор 22 приоткрывает дополнительный транзистор 20 и часть базового тока силовых

Составите Редактор Н.Швыдкая Техред М.

10

67119

4

транзисторов 1 и 2 через транзистор 20 отводится на второй входной вывод (-Ugy), тем самым ограничивается эмиттерный ток силовых транзисторов. Таким образом, исключаются как броски тока потребления устройства, обусловленные переходными процессами при включении устройства, так и перегрузки силовых транзисторов по току при возникновении перегрузок по нагрузке. Кроме того, ограничивается и возрастание . пиковых значений тока силовых транзисторов при переключениях (осоIg бенно на нижнем пределе стабилизации входных напряжений устройства из-за насыщения силовых транзисторов). Резистор 21. дополнительного резистивно- го делителя исключает шунтирование

2Q сигнала с датчика -тока 23 внутренним сопротивлением внешнего источника / сигнала (+Uynp). Подавая переменный управляюпщй сигнал на вывод управления (+U пр), можно осуществлять мо25 дуляцию выходного напряжения устройства внешним сигналом.

35

;Формула изобретения

3Q Стабилизированный истхочник питания по авт.св. № 809116, о т л и - ч а ю-щ и и с я тем, что, с целью повьщгения надежности путем устране ния перегрузки транзисторов при коротком замыкании в нагрузке, введены транзистор, резистивный датчик тока и резистивный делитель напряжения, включенный между средним выводом первичной обмотки силового трансформа.Q тора и введенным выводом управления, средний вывод резистивного делителя напряжения присоединен к базе транзистора, коллектор которого присоединен к вторым выводам развязывающих ДИОДОВ, а эмиттер - к первому выво- ду резистивного датчика тока, включенного в цепь входного тока и подключенного вторым выводом к среднему выводу первичной обмотки силового Трансформатора.

45

ЯП

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной радиотехнической аппаратуры. Цель - повьшение надежности путем устранения перегрузки транзисторов при коротком замыкании в. нагрузке. При достижении потребляемого тока определенного значения напряжение на датчике тока 23 приоткрывает дополнительный транзистор 20, и часть базового тока силовых транзисторов 1,2 через транзистор 20 отводится на второй входной вывод, тем самым ограничивается эмит- терный ток силовых транзисторов. За счет storo исключаются броски тока потребления устр-ва, обусловленные переходными процессами при включении и переключении силовых транзисторов (особенно на нижнем пределе стабилизации входных напряжений из-за их на- сьпцения) . Резистор 21 дополнительного го резистивного делителя исключает шунтирование сигнала с датчика тока 23 внутренним сопротивлением внешнего источника сигнала. Подавая переменный управляющий сигнал на вывод управления, можно осуществлять модуляцию выходного напряжения высшим сигналом. 1 ил. ш (Л