Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источника питания.

Целью изобретения является обеспечение надежной работы стабилизато:ра на импульсную нагрузку с переменной амплитудой тока,

На чертеже представлена схема ста(билизатора постоянного напряжения,

Стабилизатор постоянного напряжения содержит транзисторный регулирующий элемент 1, включенный последовательно в одну из силовых шин, соеди- ненный эмиттером с выходным выводом 2, базой - с выходом измерительно-усилительного узла 3 цепи обратной связи, вход которого подключен к выходными выводам, и коллектором тран- зистора 4 токостабилизирующего каска- |да 5, эмиттер которого через токо- Iзадающий резистор 6 подключен к вход- :ному выводу 7, узел 8 защиты от пере- Iгрузки5 состоящий из датчика 9 тока, включенного между входным выводом 7 и коллек тором регулирующего транзистора 1, и защитного транзистора 10, включенного в дифференциальньш уЬили- тепьньш каскад с транзистором 4 токо1стабилизирующего каскада 5, при этом |база защитного транзистора соединена |через -первый резистор 1 1 с коллекто-: |ром регулирующего элемента 1, а кол- |лектор подключен к входу первого по jporoBoro элемента, выполненного в виде релаксационного генератора 12, вы- |ход которого соединен с базой регулирующего элемента 1„ дополнительный |токостабилизирующий каскад 13 с дели- Отелем 14 напряжения в измерительной цепи, первый 15 и второй 16 ключевые элементы, формирователь 15 управляю- :щих импульсов, второй пороговый эле- iMeHT 18, датчик 19 выходного напря- жения и измерительный узел 20 импульсного тока, база транзистора токостабилизирующего каскада соединена :с входным выводом 7 через второй ре- зистор 21 и с общей шиной - через дополнительный токостабилизирующий каскад 13 с делителем 14 напряжения :В измерительной цепи, средняя точка которого соединена с выходом первого Ключевого элемента 15, вход которого соединен с выходом формирователя 17 управляющих импульсов, входом подклю ченного к выходу второго ключевого элемента 16, вход которого соединен

0

5 0 5 0 с О 5 0

5

с выходом второго порогового злемен- та. 18, входом подключенного к датчику 19 выходного напряжения, включенного между выходными выводами, причем вход формирователя 17 управляющих импульсов одновременно соединен с выходом измерительного узла 20 импульсного тока, вход которого подключен к датчику 9 тока,

Устройство работает следующим образом

При установившемся напряжении на выходе Ug(,|x под действием импульса тока нагрузки, значительно превьшаю- щего среднее значение тока, на датчике 9 тока возникает напряжение, -под действием которого измерительный узел 20 импульсного тока открывается и через формирователь 17 импульсов открывает первьй ключевой элемент 13, который шунтирует нижнее плечо делителя 14 напряжения в измерительной цепи дополнительного токостабилизирующего каскада 13. Ток последнего может устанавливаться на одно из двух .значений, соответствующих полному или частичному включению упомянутого делителя напряжения, в свою очередь определяя два возможных значения тока, протекающего через токостабилизирующий двухполюсник, и, соответственно /два различных значения порога срабатывания узла 8 защиты от перегрузки (по среднему значению тока). В течение открытого состояния первого ключевого элемента 15 из упомянутых двух значений устанавливается максимальное, что и позволяет пропускать в нагрузку импульсные токи, значительно превьшгающие среднее значение тока. При этом измерительньй узел 20 импульсного тока выдает на выходе импульсный сигнал, пропорциональный амплитуде тока нагрузки; изменение амплитуды импульсного сигнала в формирователе 17 управляющих импульсов преобразуется в изменение длительности (на чертеже - путем времени заряда проходного конденсатора током ij), что, в свою очередь, определяет время открытого состояния первого ключевого элемента 15 и, следовательно, время пропускания импульсного тока нагрузки данной амплитуды. После прохождения открывающим импульсом первого ключевого элемента 15 в формирователе 17 управляющих импульсов форм11руется запирающий импульс

(разряд проходного конденсатора током ipj, который запирает первый ключевой элемент 15, приводя схему в исходное состояние.

Таким образом, в схеме реализуется ограничение амплитуды импульсного тока нагрузки в зависимости от длительности импульса, что позволяет

между входным выводом и коллектором регулирующего транзистора, и защитного транзистора, включенного в диф- ференциальный усилительный каскад с транзистором токостабилизирующего каскада, при этом база засщтного транзистора соединена через первый резистор г коллектором регулирующего

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источника питания. Цель изобретения - обеспечение надежной работы стабилизатора на импульсную нагрузку с переменной амгшитудой тока . При превыше- н, шшульсом тока нагрузки заданного среднего значения под-действием напряжения, возникающего на датчике тока 9f открывается измеритель- ный узел импульсного тока 20 и через формирователь управляющих импульсов (ФУИ) 17 открывает первый ключевой Q-i элемент (КЗ) 15, который шунтирует нижнее плечо делителя напряжения 14 в измерительной цепи дополнительного токостабилизирующего каскада 13, В ФУИ 17 изменение амплитуды импульса тока нагрузки преобразуется в изменение длительности открытого и закрытого состояний первого КЗ 15. Ток дополнительного токостабилизирующего каскада 13 задает два различных .значения порога срабатьшания узла защиты от перегрузки 8, Максимальное значение тока устанавливается в течение открытого состояния первого КЗ 15, Таким образом в схеме реализуется ограничение амплитуды импульсного тока нагрузки в зависимости от длительности импульса. При выходном напряжении ниже номинального значения срабатывает второй пороговьш элемент 18, что приводит к включению второго КЗ 16, шунтирующего вход ФУИ 17, и тем самым к выключению части схемы, обеспечивающей пропускание импульсных токов большой переменной амплитуды, 1 з.п, ф-лы, 1 ил. (Л с: 4:; 1С 00 со со оо

стабилизатору работать в условиях элемента, а коллектор подключен к входу

пульсной нагрузки переменной амплитуды, не допуская перегрева регулирующего элемента.

В момент короткого замыкания в нагрузке или включения стабилизатора, g

когда и

вмг

ниже номинального значения, сигнал передается с датчика 19 выходного напряжения (на чертеже - резисторный делитель) на второй пороговый элемент 18, включая его, что jo приводит к включению второго ключевого элемента 16, шунтирующего вход формирователя 17 управляющих импульсов, и тем caMbjM к выключению части

перртго порогового элемента, выход которого соединен с базой регулирующ- - го элемента, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной работы на импульсную нагрузку с переменной амплитудой тока, введены дополнительный токостабилизирующий каскад, первый и второй ключевые эле менты, формирователь управляющих импульсов, второй пороговый элемент, датчик выходного напряжения и измери- тельньй узел импульсного тока, при этом база транзистора токостабилизирующего каскада соединена с входным

схемы, обеспечивающей пропускание им- 25 выводом через второй резистор и с общей пульсных токов большой переменной ам- шиной через дополнительный токостаби- .плитуды. В этом случае узел 8 защиты срабатывает по среднему значению тока нагрузки и работа его не отлича30

ется от работы стабилизатора-прототипа ,

лизирующий каскад с делителем напряжения в измерительной цепи, средняя точка которого соединена с выходом первого ключевого элемента, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, входом подключенного к выходу второго ключевого элемента, вход которого соединен с выходом второго порогового элемента J входом подключенного к датчику выходного напряжения, включенного меж ду выходными выводами, причем вход формирователя управляющих импульсов одновременно соединен с выходом измерительного узла импульсного тока, вход которого подключен к датчику тока.

Формула изобретения

перртго порогового элемента, выход которого соединен с базой регулирующ- - го элемента, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежной работы на импульсную нагрузку с переменной амплитудой тока, введены дополнительный токостабилизирующий каскад, первый и второй ключевые эле менты, формирователь управляющих импульсов, второй пороговый элемент, датчик выходного напряжения и измери- тельньй узел импульсного тока, при этом база транзистора токостабилизирующего каскада соединена с входным

выводом через второй резистор и с общей шиной через дополнительный токостаби-

лизирующий каскад с делителем напряжения в измерительной цепи, средняя точка которого соединена с выходом первого ключевого элемента, вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, входом подключенного к выходу второго ключевого элемента, вход которого соединен с выходом второго порогового элемента J входом подключенного к датчику выходного напряжения, включенного между выходными выводами, причем вход формирователя управляющих импульсов одновременно соединен с выходом измерительного узла импульсного тока, вход которого подключен к датчику тока.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и- чающийся тем, что первый пороговый элемент выполнен в виде релаксационного генератора.