Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с защитой Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

со ;о со

-ч

1

Изобретение относится к электро- :( ехнике, к ycrpoftctsaM для преобра- ования постоянного напряжения одно (еличины в постоянное напряжение др величины и может быть использово при проектировании вторичных ис- toчникoв питания (ВИЛ). Его исполь- ование целесообразно в тех случаях огда необходимо обеспечить надежну ащиту нагрузки от возможных пере- апряжений, которые могут возникнут апример, вследствие пробоя силовог й ранзисторного ключа или в случае другой неисправности, приводящей к

еконтролируемому отпиранию этого йлюча и к попаданию высокого входного напряжения в низковольтную выход- ую цепь.

Цель изобретения - повьшение надежности путем расширения типов конт 11олируемых неисправностей.

На чертеже изображена функциональ |ая схема стабилизатора.

Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с защитой содержит после- ррвательно включенные между силовыми входным и выходным выводами предохранитель 1, силовой ключ 2 и DLC-фильт

3,широтно-импульсный модулятор (ШИМ

4,выходом подключенный к управляющему входу ключа 2, датчик 5 напряжения, входными выводами включенный силовым выходным выводом и обшей шиной, тиристор 6, импульсный трансформатор 7, вторичная обмотка которого подкл5очена к управляющему переходу тиристора 6, а также последовательно соединенные датчик 8 тока 11|ороговьй элемент 9 и формирователь 110 импульсов. При этом входные выво- |ы датчика 8 тока включены между вы- х|одом датчика 5 напряжения и управ- л|яющим входом ШИМ 4, выход формиро- в1ателя 10 импульсов подключен к пер- Б1ичной обмотке импульсного трансфор- KJaTopa 7, а тиристор 6 силовыми вы- вЮдами включен через резистор 11 Нежду точкой соединения предохрани- с ключом и общей шиной.

Стабилизатор работает следующим о|бразом.

I Датчик 5 напряжения вырабатывает с|игнал управления ШИМ 4, пропорцио- н|альньш выходному напряжению. ШИМ 4 4|ормирует,импульсы управления сило- ключом 2, нормированная ширина к|оторых (отношение ширины импульсов К; периоду их следования) определяетс

5

0

5

ся током управления на входе ШИМ 4 При этом увеличению тока управления ШИМ 4 соответствует сужение импуль- . сов управления. Этим и обеспечивается стабилизация выходного напряжения, поскольку всякое случайное изменение выходного напряжения вызьша- ет такое изменение ширины импульсов на управляющем входе ключа 2 и, соответственно, на входе DLC-фильтра 3, которое направлено на восстановление номинального выходного напряжения.

Ток управления на входе ШИМ 4 непрерывно контролируется датчиком 8 тока. В исправном состоянии стабилизатора этот ток никогда не превосходит порогового уровня порогового элемента 9, при котором ширина импульсов на выходе ШИМ 4 становится равной нулю, а силовой ключ 2 должен был бы постоянно оставаться .разомкнутым, поэтому в исправном состоянии стабилизатора тиристор постоянно заперт.

Возрастание тока управления на входе ШИМ 4 сверх указанного порога свидетельствует о неуправляемом сос- 0 тоянии ключа, т.е. о возникновении неисправности, которая ведет к перенапряжению на выходе (пробоя ключа или неисправность ШИМ 4), и о необходимости отключения первичного источника питания. В этом случае превышение сигнала с датчука 8 тока над пороговым уровнем порогового элемента 9 попадает на вход формирователя 10 импульсов и запускает его. Импульс формирователя 10 через импульсный трансформатор 7 подается на управляющий переход тиристора 6 и включает его, током короткого замыкания по цепи первичного источника питания сжигается плавкий предохранитель 1 и стабилизатор отключается, а резистор 11 ограничивает ток короткого замыкания на уровне, безопасном для

тиристора 6. 1

Таким образом, повьшзение надежности ключевого стабилизатора с защитой достигнуто за счет расширения типов контролируемых неисправностей, обнаружение которьк ведет к срабатыванию защиты. Если в стабилизаторе по прототипу контролировалось только состояние транзисторов силового ключа, то в предлагаемом стабилизаторе контролируется как состояние транзисто5

0

5

0

5

ров, так и состояние ШИМ. Это достигнуто введением в стабилизатор датчика 8 тока, порогового элемента 9 и формирователя 10 импульсов. Дополнительное повьшение надежности достигнуто введением токоограничительного резистора 11 в силовую цепь тиристора, благодаря чему максимальный ток тиристора при его включении ограничивается на безопасном уровне.

Формула изобретения Ключевой стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий последовательно включенные между силовыми входным и выходным выводами предохранитель, силовой ключ и DLC- фильтр, широтно-импульсный модулятор выходом подключенный к управляющему входу ключа, датчик напряжения, входными вьшодами включенный между сипо

вым выходным выводом и общей шиной, тиристор, импульсный трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к управляющему переходу тиристора,- отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем расширения типов контролируемых неисправностей, в него введены последовательно соединенные датчик тока, пороговый элемент и формирователь импульсов, причем входные выводы датчика тока включены между выходом датчика напряжения и управляющим входом

широтно-импульсного- модулятора, выход формирователя импульсов подключен к первичной обмотке импульсного трансформатора, а тиристор силовыми . вьшодами включен через введенный ре- з.истор между точкой соединения предохранителя с силовьм ключом и общей шиной.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем расширения типов контролируемых неисправностей. Стабилизатор содержит последовательную цепочку из предохранителя 1, силового ключа 2 и DLC-фильтра 3, ши- ротно-импульсный модулятор 4, датчик 5 напряжения, тиристор 6, импульсный трансформатор 7, вторичная обмотка которого подключена к управляющему переходу тиристора 6. Кроме того, в стабилизатор входят последовательно соединенные датчик 8 тока, пороговый элемент 9 и формирователь 10 импульсов. Происходит контроль состояния не только транзисторов, но и импульсного модулятора. Кроме того, в силовую цепь тиристора 6 может быть включен токоограничивающий резистор 11. Это ограничивает на безопасном уровне максимальный ток тиристора при его включении. 1 ил. (Л

Редактор Е.Копча

Заказ 3479/43

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Составитель С.Горбачева

Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Тираж 866

Подписное