Стабилизированный источник напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности путем защиты нагрузки от перенапряжения при пробое регулирующего транзистора.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Стабилизированный источник питания содержит два компенсационных стабилизатора напряжения, каждый из которых содержит последовательно включенные в силовую шину регулирующий транзистор 1.1 (1.2) и датчик 2.1 (2.2) тока, блок 3.1 (3.2) управления, выходом подключенный к управляющему входу регулирующего транзистора 1.1 (1.2), а входами - к соответствующим выходам блока 4.1 (4.2) делителей напряжения, входы которого подключены к выходным выводам стабилизатора, параметрический стабилизатор 5.1 (5.2) входом подключен к выходным выводам питания стабилизатора, а выходом - к выводу питания выходной цепи оптоэлектронного прибора 6.1 (6.2) защиты и через защитный резистор 7.1 (7.2) - к выходу оптоэлектронного прибора 6.1 (6.2) защит и управляющему входу блока 3.1 (3.2) управления. Пороговый элемент 8.1 (8.2) на последовательно соединенных резисторе 9.1 (9.2) и стабилитроне 10.1 (10.2) подключен через вход оптоэлектронного переключателя инвертора 11.1 (11.2) к входному и выходному выводам питания стабилизатора. Цепь из последовательно соединенных резистора 12.1 (1-2.2), фотоизлучателя оптоэлектронного прибора 13.1 (13.2) и стабилитрона 14.1 (14.2) . подключена к выходным выводам стабилизатора. Выводы питания положительной полярности входной цепи оптоэлектронного прибора 6.1 (6.2) защиты и выходной цепи оптоэлектронного переключателя-инвертора 11.1 (11.2) через соответствующие резисторы 15.1 (15.2) и 16.1 (16.2) объединены и их точка соединения через фотоприемник оптоэлектронного прибора 13.1 (13.2) подключена к выводу для подключения отрицательной полярности источника вспомогательного напряжения. Вывод для подключения положительной полярности источника вспомо

5

0

5

0

5

0

5

0

5

гательного напряжения через ограничительный резистор 17 соединен с точками соединения резисторов 12.1, 12.2, 13.1 и 13.2. Выходы каждого из оптоэлектронных переключателей инверторов 11.1 и 11.2 подключены соответственно к S-входам КЗ-триггера 18, R-вход которого соединен с выводом для подключения команды установки в О, Q-выход триггера 18 через инвертор 19 соединен с входом каждого из оптоэлектронных приборов 6.1 и 6.2 защиты, Q-выход триггера 18 соединен с входом исполнительного элемента 20 защиты.

Стабилизированный источник напряжения работает следующим образом.

При подаче входных напряжений RS- триггер 18 устанавливается в исходное состояние, При этом на выходе инвертора 19 устанавливается низкий уровень напряжения, фотоизлучатели оптоэлектронных приборов 6.1 (6.2) , защиты, выполняющие роль оптоэлектронных переключателей инверторов, включены и на выходе последних устанавливается низкий уровень напряжения, что не позволяет включиться внутренним электронным ключам защиты микроэлектронных узлов блока 3,1 (3.2) управления. Блок 3 управления может быть выполнен на интегральном стабилизаторе типа 142 EH, a оптоэлектронные приборы 6 защиты могут быть выполнены на микросхеме типа 249 ЛПУ. Стабилизаторы включаются и на выходах появляются стабилизированные напряжения. При этом фотоизлучатели оптронных переключателей- инверторов 11.1 и 11.2 находятся в выключенном состоянии и на их выходах устанавливаются высокие уровни выходных напряжений. При коротком замыкании или перегрузке по току одного из стабилизаторов напряжения срабатывает токовая защита данного стабилизатора и на его выходе устанавливается низкий уровень выходного напряжения. На регулирующем транзисторе 1.1 (1.2) возрастает падение напряжения и достигает уровня срабатывания порогового элемента 8.1 (8.2),, Включается стабилитрон 10.1 (10.2) и соответствующий фотоизлучатель оптронного переключателя-инвертора 11.1 (11.2). Это приводит к появлению на его выходе низкого уров ня выходного напряжения (логического

314

нуля), который воздействует на S-вхо RS-триггера 18 и устанавливает последний в единичное состояние. На выходе триггера 18 устанавливается низкий уровень напряжения и на выходе инвертора 19 устанавливается высокий уровень напряжения, что приводит к одновременному отключению фотоизлучателей оптронных переключателей инверторов; в качестве которых используются оптронные приборы 6,1 (6,2) защиты. На выходах последних устанавливается высокий уровень напряжения, а следовательно, и на вхо- дах внутренних электронных ключей защиты блоков 3.1 и 3.2. Последние включаются одновременно и отключают стабилизаторы напряжения. При возрастании входного напряжения свыше за- данного значения происходит возрастание напряжения на регулирующем транзисторе 1.1 и 1.2 и включение порогового элемента 8.1 и 8.2. В дальнейшем отключение стабилизаторов напряжения происходит аналогично описанному. При пробое регулирующего транзистора 1.1 (1.2) напряжение на транзисторе будет близким к нулю, а на выходе стабилизатора возрастает уровень выходного напряжения. При этом пробьется стабилитрон 14.1 (14.2) и фотоизлучатель 13.1 (13.2) оптоэлектронного прибора получает питание. Фотоприемник оптоэлектронного прибора 13.1 (13.2) сработает, шунтируя источник вспомогательного напряжения, и тем самым нарушается цепь питания от этого вспомогательного источника напряжения фотоизлучателей в оптронных переключателях-инверторах 6 защиты. В дальнейшем процесс отключения стабилизаторов напряжения происходит аналогично описанному. Отключения устройства от входной сети осуществляются исполнительным элементом 20. Таким образом, в устройстве обеспечивается защита при коротком замыкании или перегрузке по току в одном из стабилизаторов, защита от перенапряжения в первичной сети и защита нагрузок от высокого уровня выходного напряжения любого из стабилизаторов при пробое регулирующего транзистора 1. Кроме того, обеспечивается быстродействие схемы защиты и одновременное отключение всех стабилизаторов устройства.

Формула изобретения Стабилизированный источник напряжения, содержащий не менее двух компенсационных стабилизаторов напряжения, RS-триггер, инвертор, исполниJQQ 5

0

5

0

5

0

5

тельный элемент и выводы для подключения источника вспомогательного напряжения, причем каждый из компенсационных стабилизаторов напряжения содержит последовательно включенные в силовую шину регулирующий транзистор и датчик тока, управляющий вход регулирующего транзистора соединен с выходом блока управления, входы которого подключены к выходам блока делителей напряжения, который своими входами соединен с выходными выводами питания компенсационного стабилизатора, параметрический стабилизатор на последовательно соединенных резисторе и стабилитроне входом подключен к входным выходам питания, а выходом - соответственно к выводам питания оптоэлектронного прибора защиты и через защитный резистор к выходу оптоэлектронного прибора защиты и управляющему входу блока управления, оптоэлектронный переключатель входом подключен через пороговый элемент на последовательно соединенных резисторе и стабилитроне к входному и выходному выводам питания компенсационного стабилизатора напряжения, причем выводы питания отрицательной полярности каждого из оптоэлектронных переключателей компенсационных стабилизаторов объединены и подключены к одному из выводов для подключения источника вспомогательного напряжения, входные выводы питания положительной полярности каждого из оптоэлек- приборов защиты через соответствующие входные токоограничитель- ные резисторы объединены, управляющие входы оптоэлектронных приборов защиты объединены и подключены к выходу инвертора, вход которого соединен с Q-выходом RS-триггера, Q-выход которого подключен к входу исполнительного элемента защиты, R-вход RS-триггера связан с выводом для подключения команды установки в О, а соответствующие S-входы подключены соответственно к выходам оптоэлектронных переключателей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем защиты нагрузки от перенапряжения при пробое регулирующего

1476449

транзистора, в каждый из компенсационных стабилизаторов введена цепочка из последовательно соединенных резистора, стабилитрона и фотоизлучателя оптоэлектронного прибора, подключенная к выходным выводам, выводы питания положительной полярности каждого из оптоэлектронных переключателей через соответствующие введенные ограничительные резисторы объединены и подключены к точке соединения входных токоограничительных

6

резисторов оптоэлектронных приборов защиты и через введенный резистор соединены с выводом для подключения положительной полярности источника вспомогательного напряжения, фотоприемники введенных оптоэлектронных приборов соединены параллельно и подключены к точке соединения ограничительных резисторов оптозлектронных переключателей и выводов для подключения отрицательной полярности источника вспомогательного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания различного назначения. Цель изобретения - повышение надежности путем защиты нагрузок при пробое регулирующего элемента. Цель достигается тем, что при пробое регулирующего элемента любого из стабилизаторов срабатывает датчик выходного напряжения на последовательно соединенных фотоизлучателе оптрона 13, резисторе 12 и стабилитроне 14. Фотоприемник оптрона 13 закорачивает цепь питания фотоизлучателей оптоэлектронных приборов защиты, которые своими выходными сигналами воздействуют на блоки 3 управления стабилизаторов, отключая их. Одновременно подается команда на RS - триггер 18, который включает исполнительный элемент 20 защиты, отключающий входное питание. 1 ил.