Стабилизатор напряжения Советский патент 1991 года по МПК G05F1/569 

При повышении включатся ключ 29 и тиристоры б, 7. При .к„з. и перегрузках по току возрастает напряжение на

на вход установки нуля счетчика 26 на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов появляются сигнал

датчике 41, далее сигнал через компа- - закрывающие в конечном итоге ключи

ратор 42, элемент ИЛИ 39 поступает

29-31, тиристоры 2-7, 32, 33. 1 ил

на вход установки нуля счетчика 26, на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов появляются сигналы,

закрывающие в конечном итоге ключи

29-31, тиристоры 2-7, 32, 33. 1 ил,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры о Цель изобретения - повышение надежности работы путем расширения функциональных возможностей защиты. Когда выходное напряжение находится в допустимых пределах, на выходе пороговых органов 21, 22 элемента II 23 имеются сигналы, запрещающие изменение состояния реверсивного счетчика 26. Ключи 29-31 и тиристоры 2-7 закрыты;, При понижении выходного напряжения код на выходе счетчика 26 окажется таким, что включатся ключ 30, тиристоры 4, 5„ Я с Ј С

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации напряжения постоянного

Цель изобретения - повышение надежности путем расширения функциональных возможностей защиты

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора„

Стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, а вторичная обмотка, средний вывод которой соединен с общей шиной, выполнена с отводами, причем два вторых отвода относительно среднего вывода через тиристоры 2, 3 подключены к катодам последующих третьей 4, 5 и четвертой 6, 7 пар ти- ристоров, аноды которых соединены с соответствующими отводами вторичной обмотки, управляющие электроды тиристоров 2-7 через разделительные диоды 8-13 связаны с соответствующими выходами формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров, при этом катоды тиристоров 2-7 через последовательно соединенный фильтр 15 и регулирующий транзистор 16 подключены к выход- ному выводу 17, цепь 18 обратной связи, входами подключенную к выходному выводу 17 и общей шине, а выходом - к базе регулирующего транзистора 16, и блок управления тиристо- рами, выполненный на реверсивном распределителе 19 импульсов, генераторе 20 и двух пороговых органах 21, 22 сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которых перекрестно соеди- пены с коллектором и эмиттером регулирующего транзистора 16, а выходы подключены к реверсивному распределителю 19 импульсов, состоящему из двух элементов И 23 и 24, инвертора 25, реверсивного счетчика 26, двунаправленных ключей 27, узла 28 начальной установки, причем входы двух пороговых органов 21, 22 сравнения

подключены к соответствующим входам элемента И 23, выход которого подключен к входу переноса реверсивного счетчика 26, прямой вход - к входу направления счета счетчика 26, вход синхронизации счета которого подключен к генератору 20 импульсов, входы первого, второго, третьего и четвертого разрядов подключены к общей шине, а вход разрешения счета - к выходу узла 28 начальной установки, два первых выхода реверсивного счетчика 26 подключены к входам второго элемента И 24 и к соответствующим информационным входам двунаправленных ключей 27, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу инвертора 25, вход которого подключен к выходу второго элемента И 24 и управляющему входу первого ключа 29 формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров, а выходы двунаправленных ключей 27 подключены к соответствующим входам ключей 30, 31 формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров. Два первых отвода вторичной обмотки трансформатора 1 относительно среднего вывода подключены к анодам дополнительных тиристоров 32, 33, катоды которых подключены к катодам остальных: тиристоров 2-7, а управляющие электроды через соответствующие разделительные диоды 34, 35 подключены к выходу формирователя 36 им- пульгов включения дополнительных тиристоров 32, 33. Вход формирователя 36 импульсов включения подключен к выходу узла 37 контроля выходного напряжения, содержащего элементы ИЛИ 38, 39 и RS-триггер 40, причем последующий третий и четвертый выходы реверсивного счетчика 26 подключены к двум входам элемента ИЛИ 38, выход которого подключен к S-входу триггера 40 и через элемент ИЛИ 39 - к входу установки нуля реверсивного счетчика 26, а R-вход триггера 40 подключен к выходу узла 28 начальной установки.

51

Для защиты от токовых нагрузок и коротких замыканий в устройство могут быть введены резистивный датчик 41 тока, включенный в токовую цепь, и компаратор 42, входы которог подключены к выводам резистивного датчика 41 тока, а выход - к второму входу второго элемента ИЛИ 39, выход которого подключен к третьему выводу первого элемента ИЛИ 38 и к входу установки нуля реверсивного счетчика 26.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства узел 28 начальной установки устанавливает все разряды счетчика 26 в состояние логического нуля, при этом на выходе второй схемы И 24 образуется логический О, на выходе инвертора 25 - логическая 1, ключи 27 находятся в проводящем состоянии и на их выходах - логический

Таким образом, на входах ключей 29-31 - запирающие сигналы, тиристоры 2-7 закрытыо Одновременно узел начальной установки устанавливает триггер 30 узла 37 контроля выходног напряжения, формирователь 36 импульсов включения включает тиристоры 32, 33 и напряжение подается на регулирующий транзистор 16, В процессе работы пороговые органы 21, 22 сравнения контролируют напряжение на входе стабилизатора„ Возможные ситуации приведены в таблице,

Выходное напряжение стабилизатора

Сигнал на выходе

21 22

пределах

1 1

01

1О

В первом случае, приведенном в таблице, на выходе элемента 23 - сигнал логической 1, который поступает на вход переноса и запрещает изменение состояния реверсивного счетчика 26, в результате чего сигналы на выходе реверсивного распределителя 19 импульсов не изменяются

Во втором случае на выходе элемента 23 - сигнал логического О (разрешение счета), а на входе направления счета - логическая Таким

5

0

5

0

5

0

5

0

5

26

образом, при приходе следующего импульса счетчик производит увеличение на единицу имеющегося кода (вместо 000 станет 001). Если ситуация не изменится при приходе следующего имнульса с генератора 20, код на выходе счетчика окажется 010, Toec выключатся ключ 30 и тиристоры 4, 5, а ключ 31 и тиристоры 2, 3 включатся-, В дальнейшем, если напряжение на регулирующем транзисторе 16 окажется в допустимых пределах, то на выходах пороговых органов 21, 22 сравнения будет сигнал логической 1, а код на выходе реверсивного распределителя 19 импульсов будет оставаться неизменным.

Если- падение напряжения на регулирующем транзисторе 16 недостаточно и требуется дальз ейпее увеличение входного напряжения, то опять, как и во втором случае, следующий стггнзч с генератора 20 увеличивает еше па единицу код счетчика 26, при этом на двух первых его выходах образуется сигнал логической 1, на выходе элемента И 24 возникает сигнал 1, который отпирает ключ 29 и тиристоры 6, 7, Сигнал 1 с выхода инвертора 25 тапирает ключи 27, тта их выходах образуются сигналы О, запиракчтие ключи 30, 31 и, соответственно, тиристоры 4, 5 и 2, 3.

При третьей ситуации нл входе направления счета счетчика 26 - логический О, такой же потенциал на выходе элемента II 2Л , и с каждым импульсом генератора 20 код на выходе счетчика будет уменьшаться на едъ ницу„ Если на выходе реверсивного распределителя 19 импульсов все сигналы будут О и опять возникнет третья ситуация, то в следуюпсий такт генератора на третьем и четвертом выходах счетчика 26 образуигся сигналы 1, которые через элемент ИЛИ 38 опрокинут триггер 40 в состояние 1, фор мир о лат tin ь 36 импульсов включения выключит тиристоры 34, 35 и через элемент ИЛИ 39 и вход установки нуля счетчика 26 переведут все его разряды в состояние О (ключи 29-31 закрыты).

При возникновении режима токовой перегрузки или короткого замыкания на выходе стабилизатора резко возрастает падение напряжения на резистив- ном датчике 41 тока, на выходе компаратора 42 возникает потенциал логической 1 которая поступает на элемент ИЛИ 39, далее - на вход установки нуля счетчика 26, ив резул тате на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов возникают сигналы, запирающие ключи 29-31 и, соответственно, тиристоры 2-7, а также через элементы ИЛИ 39, 38 триггер 40 опрокидывается и выключает тиристоры 34, 35. Если на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов код 100 (открыт ключ 29 и тиристоры 6, 7) и продолжается вторая ситуация то на третьем выходе счетчика 26 образуется сигнал 1, который через элемент ИЛИ 38 опрокидывает триггер 40 (формирователь 36 импульсов закрыт) и через элемент ИЛИ 39 и вход установки нуля счетчика 26 сбрасывает в О все его разряды (ключи 29- 31 закрыты)о

По сравнению с прототипом описанное техническое решение позволяет осуществлять защиту от отклонения выходного напряжения стабилизатора больше допустимого предела, от токовых перегрузок и коротких замыканий на выходе, благодаря чему повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, вторичная обмотка, средний выход которой соединен с общей шиной, выполнена с отводами, тиристоры, аноды которых соединены с соответствующими отводами вторичной обмотки, управляющие электроды через разделительные диоды соединены с соответствующими выходами формирователя импульсов отпирания тиристоров, а като ды через последовательно соединенный фильтр, датчик тока и регулирующий транзистор подключены к выходному выводу, цепь обратной связи, входом подключенную к выходным выводам, а выходом - к базе регулирующего транзистора, блок управления тиристорами, .генератор импульсов и два пороговых органа сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которых перекрестно соединены с коллектором и эмиттером регулирующего транзисто

,. Q 0

5 0

5

0

0

5

ра, выходы - с реверсивным распределителем импульсов, компаратор перегрузки, входными выводами подключенный к датчику тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения функциональных возможностей зашиты, реверсивный распределитель импульсов выполнен на двух элементах И, инверторе, реверсивном счетчике, двух двунаправленных ключах и узле начальной установки, причем входы двух пороговых органов сравнения подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к входу переноса реверсивного счетчика, первый вход - к входу направления счета, вход синхронизации счета реверсивного счетчика подключен к генератору импульсов, входы первого - четвертого разрядов подключены к общей шине, вход разрешения счета - к выходу узла начальной установки, два первых выхода реверсивного счетчика подключены к входам второго элемента И и к соответствующим информационным входам двунаправленных ключей, управляющие входы которых подключены к выходу инвертора, вход которого подключен к выходу второго элемента И и управляющему входу первого ключа, выходы двунаправленных ключей подключены к соответствующим входам формирователя импульсов, два входа подключены к введенному дополнительному формирователю управления введенных тиристоров, подключенных к первым от средней точки трансформатора отводам, вход упомянутого дополнительного формирователя подключен к выходу RS-триггера введенного узла контроля выходного напряжения, состоящего из двух элементов ИЛИ и RS-триггера, причем последующие третий и четвертый выходы реверсивного счетчика подключены к двум входам первого элемента ИЛИ, вход которого подключен к S-входу RS- триггера и через второй элемент ИЛИ - к входу установки нуля реверсивного счетчика, R-вход триггера подключен к узлу начальной установки, компаратор перегрузки подключен выходом к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ0