Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок Советский патент 1990 года по МПК G05F1/573 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания технических средств автоматики, электроники и радиотехники.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатеора напряжения с з ащитой.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательно с датчиком 2 тока в силовую шину, узел 3 обратной связи, включенный параллельно выходным выводам, выход которого подключен к управляющей цепи регулирующего элемента 1 и к выходу ключевого элемента 4 на транзисторе, эмиттер которого подключен к общей шине, а управляющая цепь ключевого элемента 4 подключена к выходу компаратора 5, делитель 6 напряжения, один вывод которого подключен к силовой шине между выходом регулирующего элемента и Ъдним из выводов датчика 2 тока, а другой вывод делителя напряжения подключен к общей шине, делитель 7 напряжения сигнала защиты,

сл

оз

Х

о

йь

включенный между общей шиной и выхоом компаратора 5, йыход делителя 7 через параллельно включенные конденсатор 8 и резистор 9 подключен к неин- вертирующёму входу компенсатора 5 и через резистор 10 к выходу делителя 6 напряжения, а инвертирующий вход компаратора 5 через резистор 11 подключен к другому выводу датчика 2 то-JQ ка, цепочку из последовательных соединенных резистора 12 и диода 13, включенную между неинвентирующим входом компаратора 5 и выводом 14 для под- кл|ючения источника смещения Е см, ко- является температурно-стабиль- ным.

Стабилизатор работает следующим образом.

В нормальном режиме работы до мо- 20 мв|нта повышения током нагрузки задан- порогового значения, транзистор 4 ключевого элемента закрыт выходным напряжением компаратора 5 и узел защиты не оказывает влияния на работу 25 регулирующего элемента 1 и стабилизатора в целом.

Такое состояние схемы стабилизатора соответствует условию: сумма напряжений на неинвертирующем входе компаратора 5, имеющая составляющие напряжений источника напряжения смещения Есм с .выхода делителя бис выхода компаратора.5, меньше величины напряжения на инвертирующем вхо- д4 компаратора. При возрастании тока нагрузки возрастает падение напряжения на резисторе датчика 2 тока, соответственно этому возрастает напряжение на неинвертирующем входе компаратора 5, При достижении величиной эгЈого напряжения значения напряжения на инвертирующем входе компаратора 5 (выходе стабилизатора) , компаратор опрокиды- в 1ется, т.е. напряжение на его выходе ,г меняет знак - становится положительным. этом открывается транзистор 4, кото- рцй шунтирует управляющий /переход регулирующего элемента 1. Напряжение на выходе стабилизатора резко уменьшается, и установившееся значение его при этом определяется режимом работы элементов узла защиты. Процесс опрокидывания компаратора 5 происходит Форсировано благодаря наличию конденсатора 8 в цепи положительной обратной связи компаратора Ь. В выклю- чфном состоянии стабилизатор удержи-врется в основном напряжением ис30

35

40

50

55

г

5

0

0

5

точника смещения Е&м и частью выходного напряжения компаратора 5, снимаемого с делителя 1. Сумма этих напряжений должна быть больше остаточного напряжения выключенного стабилизатора.

При снятии перегрузки напряжение на выходе стабилизатора возрастает и при определённом значении сопротивления нагрузки напряжение на инвертирующем входе компаратора 5 становится больше, чем на его неинвертирующем входе. Компаратор при этом форсированно возвращается в исходное состояние, включая стабилизатор в рабочий режим.

Таким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с известным обладает более высокой эффективностью работы устройства защиты от токовых перегрузок, обеспечивая автоматическое включение стабилизатора в рабочее состояние после устранения перегрузки или воздействия на стабилизатор сигналов различных импульсных или других видов помех, Стабилизатор устойчиво работает во всем диапазоне изменения величины тока нагрузки - от нуля до тока срабатывания защиты. Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, узел обратной связи, включенный параллельно выходным выводам, выход которого подключен к управляющей цепи регулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из датчика тока, конденсатора, делителя напряжения, компаратора, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента на транзисторе, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, а эмиттер - к общей шине,инвертирующий вход компаратора через первый резистор подключен к одному из выводов датчика тока,неинвертирующий вход компаратора через второй резистор подключен к выходу делителя напряжения и к одному из выводов цепочки из последовательно соединенных третьего резистора и диода, отличают, ийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, в узел защиты введены делитель

напряжения сигнала защиты,включенный между выходом компаратора и общей шиной, и четвёртый резистор, соединенный параллельно с конденсатором, причем резистор и конденсатор подключены между средним выводом делителя сигнала защиты и неинвертирующим входом компаратора, причем другой вывод цепочки из последовательно сое

диненных третьего резистора и диода соединен с введенным выводом для подключения источника смещения, другой вывод датчика тока, включенного последовательно с регулирующим элементом, подключен к выходу регулирующего элемента и к одному из выводов делителя напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания технических средств электроники, автоматики и радиотехники. Цель - повышение эффективности защиты от токовых перегрузок и улучшение эксплуатационных характеристик. Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок состоит из регулирующего транзистора 1, включенного последовательно с датчиком тока 2 в силовую шину, узла обратной связи 3, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора 1 и к коллектору транзистора ключевого каскада 4, с базой которого соединен выход компаратора 5, делителя выходного напряжения 6, источника напряжения смещения и делителя 7 напряжения сигнала защиты. При перегрузке вследствие увеличения напряжения на инвертирующем входе компаратора 5 последний опрокидывается и удерживается в этом состоянии суммой напряжений источника смещения и с делителя 7. Напряжением с выхода компаратора, имеющего при этом положительную полярность, производится выключение устройства. При снятии перегрузки компаратор и стабилизатор, в целом, возвращаются в исходное состояние. 1 ил.

04

о