Стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1989 года по МПК G05F1/569 

ел

4 4;а

to

31511744

Изобретение относится к электро- | технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания аппаратуры связи, автоматики и телемеханики, а также в электротехнических системах.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности срабатывания защиты от аварийных режимов.

На фиг, 1 представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - схема демпфера,

Стабилизатор напряжения (фиг, I) содержит последовательно соединенные первый исполнительный элемент 1, в качестве которого может быть использован, например, предохранитель, регулирующий элемент 2, DLC-фильтр 3, датчик 4 токовой перегрузки и нагрузку 5, Модулятор 6 дпительности, состоящий из времязадающей цепи 7 и транзистора 8, выходом соединен с входом регулирующего элемента 2, а входом под- ключен через первый резистор 9 к выходу усилителя 10 постоянного тока, выпoJЬ eннoгo в виде дифференциального усилителя, делитель II выходного нгмент I к входной клемме, а коллектор через третий резистор 2 соединен с. входом второго исполнительного элес мента 22, подключенного параллельно нагрузке 5, Блокирующий диод 23. анодом подключен в точку соединения датчика 4 -токовой перегрузки и нагрузки 5, а катодом соединен с вторым выходом демпфера 14, Коллектор транзистора 15 защиты от перегрузок по току через ограничительный резистор 9 соедине н с базой транзистора 8 модулятора 6 длитель-

15 ности и образует с ним триггерную схему защиты.

Демпфер 14 (фиг, 2) может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных фильтра 24 нижних частот и фильтра 25 верхних частот, причем выход фильтра 24 нижних частот соединен с базой транзистора 15 з.ащиты от перегрузок по току, а выход фильтра 25 верхних частот соединен с его змиттером.

Устройство работает следующим образом;

В режиме нормальной работы при отсутствии короткого замыкания, перегрузок

20

пряжения подключен через датчик 4 то- 30 по току и нахождении выходного напряжения в пределах заданньгх норм транзистор 15 защиты от перегрузок по току и транзистор 17 защиты-от превышения выходного напряжения закрыты и стабилизатор напряжения выполняет свои функции по обеспечению питанием нагрузки 5,

При возникновении короткого замыкания или перегрузок по току напря- жение на делителе 1 1 выходного напряжения остается без изменения. Не изменяется также напряжение на обоих выходах змиттерного повторителя 13, а следовательно, на входе демпфера

14и на его первом выходе. Напряжение на датчике 4 токовой перегрузки увеличивается, что ведет к уменьшению напряжения на нагрузке 5 и на втором выходе демпфера 14, Транзистор

15защиты от короткого замыкания и перегрузок по току приоткрывается и приоткрывает транзистор 8 модулятора 6 длительности, блокируя времязада- ющую цепь 7 и призакрывая тем самым

ковой перегрузки параллельно нагрузке 5, выходом подключен к входу усилите- Яя 10 постоянного тока, второй вход которого соединен с первым выходом источника 12 опорного напряжения, 35 второй выход источника 12 опорного напряжения соединен с входом эмиттер- ного повторителя 13, первый независимый выход которого соединен с входом демпфера 14, Питание узла 13 может 40 осуществляться от второго входа первого исполнительного элемента 1, Первый выход демпфера 14 соединен с базой транзистора 15 защиты от перегрузок по току, а второй выход подключен 45 к его эмиттеру. DR-цепь 16 одним выводом подключена в точку соединения датчика 4 токовой перегрузки и делителя II выходного напряжения, а другим выводом соединена с вторым выходом эмиттерного повторителя 13, транзистор 17 защиты от превышения выходного напряжения база-эмиттерным переходом подключен параллельно резисто50

o

мент I к входной клемме, а коллектор через третий резистор 2 соединен с. входом второго исполнительного элемента 22, подключенного параллельно нагрузке 5, Блокирующий диод 23. анодом подключен в точку соединения датчика 4 -токовой перегрузки и нагрузки 5, а катодом соединен с вторым выходом демпфера 14, Коллектор транзистора 15 защиты от перегрузок по току через ограничительный резистор 9 соедине н с базой транзистора 8 модулятора 6 длитель-

5 ности и образует с ним триггерную схему защиты.

Демпфер 14 (фиг, 2) может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных фильтра 24 нижних частот и фильтра 25 верхних частот, причем выход фильтра 24 нижних частот соединен с базой транзистора 15 з.ащиты от перегрузок по току, а выход фильтра 25 верхних частот соединен с его змиттером.

Устройство работает следующим образом;

В режиме нормальной работы при отсутствии короткого замыкания, перегрузок

0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания аппаратуры связи, автоматики и телемеханики, а также электротехнических системах. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности срабатывания защиты от аварийных режимов. Для достижения поставленной цели в стабилизатор введены эмиттерный повторитель 13, демпфер 14, транзистор 15 защиты от токовых перегрузок, блокирующий диод 23, первый и второй исполнительные элементы 1,22, транзистор 20 защиты от превышения выходного напряжения, согласующий транзистор 17, DR - цепь 16, 18. При возникновении к.з. или перегрузок напряжения на выходах делителя 11, повторителя 13 и первом выходе демпфера 14 не меняются. На втором выходе демпфера 14 напряжение уменьшается, транзистор 15 открывается, регулирующий элемент 2 закрывается. При перенапряжении на выходе стабилизатора увеличивается напряжение на базе транзистора 17, а напряжение на его эмиттере не меняется. Транзисторы 17 и 20 открываются, включается второй исполнительный элемент 22, шунтируя нагрузку, открывается транзистор 15, закрывается регулирующий элемент 2, питание с нагрузки снижается. 2 ил.

ру 18 DR-цепи 16, а коллектором черезjjрегулирующий элемент 2, Напряжение

второй резистор 19 соединен с базойна выходе стабилизатора падает еще

согласующего транзистора 20, Эмиттербольше, что приводит к дальнейшему

согласующего транзистора 20 подклю-открыванию транзистора 15 защиты от

чен через первый исполнительный эле-короткого замыкания и перегрузки по

току и транзистора 8 модулятора 6 длительности, тем самым окончательно закрывая регулирующий элемент 2, Блокирующий диод 23 предотвращает возникновение остаточного напряжения на нагрузке 5.

При перенапряжении на выходе стабилизатора увеличивается напряжение на средней точке DR-цепи 16, т.е. на базе транзистора 17 защиты от повышения выходного напряжения, в то время как напряжение на его эмиттере остается фиксированным. Транзистор 17 открывается, открывает согласующий транзистор 20, котбрый в свою очеред включает второй исполнительный элемент 22, шунтируя тем самым нагрузку 4, Это приводит к открыванию транзистора 15 защиты от короткого замыкания и перегрузок по току и запиранию регулирующего элемента 2 и отключению нагрузки 5 от питающей сети,

При возникновении перенапряжения на выходе стабилизатора в результате выхода из строя регулирующего элемента 2 открывается транзистор 17 защиты от повышения выходного напряжения включает второй исполнительный элемент 22, что приводит к форсирован- ному сгоранию предохранителя 1 и отключению нагрузки 4 от питающей сети.

Демпфер 14 (фиг, 2) работает следующим образом,

При включении устройства в сеть на время действия переходных процессов фильтр 24 нижних частот держит транзистор 15 защиты от короткого замыкания и перегрузок по току в закры- том состоянии и разрешает выход на режим стабилизатора напряжения. При высокочастотных коммутациях регулирующего элемента 2 и нагрузки 5 в закрытом состоянии транзистор 15 за- щиты от короткого замыкания и перегрузок по току держит . фильтр 25 верхних частот.

Таким образом, расширение функциональных возможностей в предложенном устройстве повышает помехоустойчивость и точность защиты и обеспечивает более надежную работу всего устройства. Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, coдepжaш й последовательно соединенные регулирунщий элемент, DLC

Q з 0

5 О

д

0

5

фильтр и датчик токовой перегрузки, модулятор длительности, выходы которого подключены к управляющему и к силовому входу регулирующего элемента, а вход, через первый резистор, - к выходу усилителя постоянного тока, входы питания которого подключены к силовому входу регулирующего элемента и к общей шине, первый вход - к первому выходу источника опорного напряжения, а второй вход - к выходу делителя выходного напряжения, первый вход которого подключен к общей шине, транзистор защиты от перегрузок по току, второй и третий резисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и точности срабатывания защиты от аварийных режимов, в него введены два исполнительных.элемента, эмиттерный повторитель, демпфер, блокирующий диод, согласующий транзистор, транзистор защиты от превьш:1ения выходного напряжения, DR-цепь, причем первый исполнительный элемент выходом подключен к силовому входу регулирующего элемента, а входом - к входной и к первому входу питания эмиттерного повторителя, второй вход питания которого подключен к общей шине, вход - к второму выходу источника опорного Напряжения, первый выход - к входу демпфера, вход питания которого подключен к общей шине, а выходы - к эмиттеру и к базе транзистора защиты от перегрузок по току, коллектор которого подключен к выходу усилителя постоянного тока, блокирующий диод включен между эмиттером транзистора защиты от перегрузок по току и выходной клеммой, второй исполнительный элемент силовыми входами подключен к выходной клемме и к общей шине, а входом через третий резистор - коллектору согласующего транзистора, эмиттер которого подключен к силовому входу регулирующего элемента, а база, через второй резистор - к коллектору транзистора защиты от превышения выходного напряжения, эмиттер которого подключен к свободному выводу резистора DR-цепи и к второму выходу эмиттерного повторителя, а база - к точке соединения диода и резистора DR-цепи, свободный вывод диода .которой подключен к точке соединения DLC-фильтра с датчиком токовой neper грузки и к второму входу делителя

выходного напряжения, кроме того,ход фильтра нижних частот соединен с

демпфер вынолнен в виде последователь-базой транзистора защиты от перегруно соединенных фильтра нижних частотзок по току, а выход фильтра верхних

и фильтра верхних частот, причем вы-частот соединен с его эмиттером,

О/п пербого Вь(мал . Id