Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

(Л

с:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики и вычислительной техники, в которых возможны перегрузки импульсных стабилизаторов постоянного напряжения. Цель изобретения - повышение точности защиты и улучшение характеристик стабилизатора. Цель достигается тем, что выявление сигнала, пропорционального току нагрузки, осуществляют по площади импульсов на выходе ключевого элемента посредством интегрирования каждого импульса из последовательности, что позволяет определить достоверное значение тока нагрузки. 1 ил.

Изобрет ние относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники, в которых возможны перегрузки импульсного стабилизатора напряжения.

Цель - повьшение точности защиты и улучшение характеристик стабилизатора.

На чертеже приведена структурная схема стабилизированного источника с защитой от перегрузки.

Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит блок 1 регулирования, состоящий из последовательно соединенных ключевого элемента 2 и LCD-фильтра-диода 3, дросселя 4, конденсатора 5, блок 6 управления, входом подключенньй к выходу- фильтра, а выходом к первому входу схемы 7 совпадения, управляемый одновибратор 8, выходом подключенный к другому входу схемы совпадения 7, а входом к выходу блока 9 сравнения. Интегратор 10 входами U, и U подключен к выходу ключевого элемента 2, а выходом - к первому входу блока сравнения 9. Источник 11 опорного напряжения выходом подключен ко второму входу блока 9. Выход схемы 7 совпадения подключен к ключевому элементу 2.

Стабилизированный источник работает следующим образом,

В режиме номинальной нагрузки импульсы управления с вькода блока 6 управления определяют длительность импульсов на выходе схемы 7 совпадения, и следовательно, длительность Открытого состояния ключевого элемента 2. Каждый импульс напряжения из последовательности импульсов с выхода

ел

Ф

3- 15

Ключевого элемента 2 поступает на вход и, интегратора 10 и интегрируется. Приведение в исходное состояние Интегратора к началу интегрирования Последующего импульса осуществляется теми же сигналами с выхода ключевого Элемента по входу U интегратора. При этом, наличие импульса на входе U блокирует цепь разряда, а отсутствие импульса дает разрешение на быстрый разряд конденсатора интегратора через открытый транзистор цепи разряда. Выходное напряжение интегратора, пропорциональное площади импульса на- пряжения на выходе ключевого элемен- та, поступает на первый вход блока 9 сравнения. На второй вход блока 9 сравнения поступает напряжение источника 11, пропорциональное предельно допустимому току нагрузки. При номи- нальной нагрузке напряжение с вьгхо7 ;а источника опорного напряжения превышает напряжение на выходе интегратора, и сигналы на выходе блока 9 сравнения, а также на выходе управляемого одновибратора 8 отсутствуют, что не оказывает влияния на работу устройства.

В режиме перегрузки на выходе блока управления 6 длительность импульсов управления увеличивается или находится постоянный высокий логический уровень. В этом случае площадь импульсов напряжения на выходе ключе- вого элемента 2 возрастает и при достижении величины, превышающей предельно допустимую, выходное напряжение интегратора 10, пропорциональное площади импулйса на выходе ключевого элемента, будет превьшать напряжение источника опорного напряжения 11, что вызывает появление сигнала на выходе блока сравнения 9. Сигналом с выхода блока 9 сравнения запускается управляемый одновибратор 8, который устанавливает запрет на необходимое время прохождения импульсов управле- ния на вход ключевого элемента 2 через схему 7 совпадения.74

Аналогичным, образом осуществляетс ограничение тока через ключевой элемент 2 при начальном включении импульсного стабилизатора, т.е. осуществляется плавньш выход на режим.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе повьшается точность защиты, так как сигнал, пропорциональный току нагрузки, определяется по площади импульса на вьссоде ключевого элемента посредством интегрирования каждого импульса из последовательности,, что позволяет определить достоверное значение тока нагрузки. Кроме того, ис1саючаются ограничения .на выбор параметров LCD-фильтра, обеспечивается ограничение тока при начальном включении, что позволяет улучшить характеристики импульсных стабилизаторов.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий последовательно включенные ключевой элемент и выходной ЬСВ-фильтр, блок управления, входом подключенный к выходу LCD-фильтра, источник опорного напряжения , входом подключенньй к входным выводам, а выходом - к входу блока сравнения, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности защиты и улучшеШ;1я характеристик стабилизатора, в него введены интегратор, управляемый одновибратор схема совпадения, и средства для создания инверсного входа блока сравнения, причем интегратор входами подключен к выходу ключевого элемента, а выходом - к инверсному входу блока сравне1шя., выход которого подключен к входу управляемого однрвибратора, выходом соединенного с инверсным входом схемы совпадения, прямой вход которой подключен к выходу блока управления, а выход - к управляющему входу ключевого элемента.