Импульсный стабилизатор постоянного напряжения Советский патент 1976 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области электротеха-1И1ки и может найти при менение з источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен импульсный стабилизатор напряжения с блокОМ защиты от перегрузки, содержащий последовательно соединенны; регулирующий транзистор и LCD-фильтр, цепь управления регулирующего транзистора с широтно-нмпульсиым модулятором напряжеН| 1я, входом, соединенныл с одним резисторным делителе м, подключе:Нным параллельно выходу стабилизатора, а выходом - с управляющим входом регулирующего транзистор.а, и бло-к защиты, состоящий из одностабильного мультивибратора и усилителя, а в качестве датчика тока коллектор - эмиттер регулирующего транз.истора.

При увеличении то«а -нагрузки увеличивается падение напряжения на регулирующем транзисторе, (которое усиливается и прикладывается ко -входу одновибратора, одновибратор срабатывает и .переключает широтно-нмиульсный модулятор в устойчивое состояние, за счет чего регулирующий транзистор закрывается «а время действия перегрузки но току.

Однако такой стабилизатор не обесиечивает защиты от перегрузок ло напряжению.

Наиболее близким техническим реще«ием к ;предложенно му является ил1пульсный стабилизатор постоянного иапряження, содержащий последовательно соединенные регулирующий транзистор и LCD-фильтр, цепь управления регулирующего транзистора с щиротноимпульсным модулятором напряжения, входом, соединенным с одним резисторным делителе.м, подключенным паралл-ельно выходу стабилизатора, а выходом - с управляющим, входом регулирующего транзистора, и блок защиты, состоящий из резистора - датчика тО|Ка нагрузки, включенного в силовую входную щнну стабилизатора .последовательно fj регулирующим транзистором, тиристора, щунтирующего цепь управления регулирующего транзистора, и другого резисторного делителя, подключенного .параллельно вхо.ду стабилизатора.

Одна1ко этот стабилизатор не обесиечиЕ-ает совмещенной защиты от перегрузок по

напряжению н току, а не обеспечивает а.втоматического восстановления работоспособности после устранения иерегрузок.

Пелью изобретения я вляется повыщение надежности стабнлизатора в работе за счег

обеспечения защиты от нерелрузок по напряжению и току с автоматическим восстановление.м р аботоснособности после устранения перетру зки.

Это достигается тем, что s каждый из резисторных делителей дополнительно включены сзетодиоды олтронов, катоды которых черэз резисторы соединены с общей отрицательной шиной стабилизатора, причем анод сзетодиода на -входе стабилизатора соед:гнен с первым резистарны1М делителем обратной связи, а анод второго светодиода соединен через стабилитрон с выходной положительной шиной, при этом тиристор заш;иты, включенный между базой регулируюш;его транзистора и оош;еи шиной, шунтирован дополнительным транзистором, база которого подключена к базе оитрона входной цепи, а управляющий электрод этого тиристора через конденсатор соединен с базой оптрона выходной цеии и коллектором транзистора, эмиттер и база которого подключены к резистору - датчику тока нагрузки. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного импульсного стабилизатора постоянного напряжения. Он содержит регулируюший транзистор /, модулятор 2, дроссель 3 фильтра, соединенный последовательно с нагрузкой 4, конде-нсатор 5 фильтра, резисторы 5 и 7 выходного делителя обратной связи, соединенные последователы-ю, и кОМмутирующий диод 8 фильтра, соединенный своим катодом с выходом регулирующего транзистора и анодом - с общей отрицательной шиной 9. Последовательно с регулирующи;м транзисторо.м соединен резистор 10 датчика тока. Анод тиристора 11 через рези:тор 2 соединен со входной положительной шиной 13, базой регулирующего транзистора и через -коллектор - эмиттер шунтирующего транзистора 14 - с отрицательной шиной. У чравляющнй электрод соединен с коллектором транзистора /5 усилителя, эмиттер которого через резистор 16соединен с входной положительной шиной, а база - с коллекторо-м регулирующего траизистора и, через разделительный конденсатор 17- с одной из баз оптрона 18 выходного генератора, которая через резистор 19 соединена с отрицательной швной. Вторая база и эмиттер указанного оатрона выходного генератора через .резисторы 20 и 21 соединены с выходной положительной щиной 22. Эмиттер через конденсатор 23 соединен с отрицательной шиной, анод светодиода через ста-билитрои 24 -соединен с Выходной -положительной щиной, а жатод светодиода через резистор 25- с отрицательной шиной. База олтрона 26входного генератора соединена с базой щунтирующего транзистора, другая база через резистор 27 - со входной положительной шиной, эмиттер оптрона через резистор 2S соединен с входной положительной шиной и одн-овременно через -конденсатор 29 - с отрицательной ши-ной. Анод сзетодиода через резистор 30 соединен со входной положительной шиной, катод светодиода через резистор 31 соединен с отрицательной шиной и одновременно с резистором 7 Выходного дел-ителя. При лодаче входного на-пряжения регулирующий транзистор / импульсного стабилизато-ра напряжения открывается, напряжение со входа через резистор 10 датчика тока, регулирующий транзистор 1, дроссель фильтра 3прикладывается к нагрузке 4. При увеличении напряжения на нагрузке 4импульсного стабилизатора напряжения увеличивается падение напряж-ения на резисторах 6 и 7 вы.ходного делителя обратной связи. Это напряжение с резистора 6 зыходн-ого делителя обратной связи прикладывается ко входу модулятора 2, который срабатывает и закрывает регулирующий транзистор /. За счет энергии, накопле,нной в дросселе фильтра 3 и конденсаторе фильтра 5, создается TOIK при закрытом регулирующем транзисторе /, .который продолжает протекать через нагрузку 4, коММутирующий диод фильтра 8. На;пряже.ние на выходе импульсного стабилизатора напряжения вначале увеличивается, пока так в дросселе фильтра 3 больще тока нагрузки 4, и затем начинает уменьшаться. Пр,и уменьшении -напряжения на нагрузке уменьша-ется положительное напряжение на ре.зисторе 6 выходного делителя обратноГг. связи, а следовательно, уменьшается и Hfiпряженне -на входе мОДулятОра 2, которьтй срабатывает и открывает регулирующий транзистор /. Таким образом процесс непрерывно повторяется. При изменении входного напряжения или тока нагруз.ки изменяется скважность импульсов регулирующего транзистора /, а среднее Злачение выходного иа.пряжения остается неизменны-м с определенной степенью точности. При увеличении наПряжения на нагрузке 4 выше допусти:мой -величины стабилитрон 24 открывается, то-к через светодиод оптрона 18 выходного генератора увеличивается, и в результате начинает работать выходной генератор. Им-пульсы, -снимаемые с базы оптро.на IS выходнОГО генератора, через разделительный конденсатор 17 пр.икладываются к управляющему электроду тиристора //, который открывается, и за счет тока, протекающего через резистор 12, со-здается -падение напряжения, в результате чего закрывается регулирующий транзистор /. При возрастании тока выше допустимой величины или -при .коротком замыка-иии в нагруз-ке 4 увеличивается падение напряженя.ч на резисторе 10 датчика тока, открывается транзистор 15 усилителя и ток от входной положительной щины 13 через резистор 16, эмиттер - коллектор транзистора 15 усилителя замыкается через управляющий электрод тиристора // на общую отрицательную щину 9. Тиристор // откры-вается, шунтирует модулятор 2 я дополнительно отрицательное напряжение -с резистора 12 прикладывается к регулирующему транзистору 1, к-оторый за1фЫ|вается «а время действия то.ка перегруз-ки. Папряжение обратной связи, подаваемое с резистора 7 .выходного дел.ителя обратной связ:и, прикладывается к катоду светоднода оптрона 26 входного генератора. Входной генератор работает, если напряжение обратной связи не .прикладывается к катоду светодиода оптрона 26 .вхоаного генератора. Это обеспечивается :При закрытом регулирующем транзисторе /, который закрывается при открыто.м тиристоре и.

При работе входного -генератора занус кается шунтирующий транзистор 14, поэтом/ импульсный стабилизатор напряжения с блоком защиты после снятия перегруз-ки возвращается iB исходное состояние.

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно соединенные регулирующий транзистор и LCDфильтр, цепь управления регулирующего транзистора с широтно-импульсным модуляTOipo-M напряжения, входом СоединеннЫМ с одним резистОрным делителем, подключенны-м параллельно выходу стабилизатора, а -выходом - с управляющим входом регулирующего транзистора, « блО|К защиты, состоящий .из резистора - датчика тока нагрузки, включенного в сило-вую входную шину стаби.Лизато.ра последовательно с регулирующим транзистором, тиристора, щунтирующего цепь упра1вления регулирующего транзистора, я другого резисторного делителя, аодключеняого :параллельно входу стабилизатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения его надежности в работе за счет обеспечения защиты от :пере.грузок по напряжению и току с а ВтоматическИМ восстановлением работоспособнссти после устранения перегруаки, в каждый из резисторных делителей дополнительно включены светодиоды оптронов, катоды которых через резисторы соединены с общей отрицательной шиной стабилизатора,

npHqeiM анод светодиода на входе стабилизатора соединен с первым резйсторным делителем обратной связи, а анод второго св.етодиода соединен через стабилитрон с выходной положительной шиной, при этом тиристор

.блока защиты, включенный :между базой регулирующего транзистора и общей шиной, шунтирован дополнительным транзистором, база «оторого подключена к базе оптронл входной цепи, а управляющий электрод этого

тириютора через ко-нденсатор соединен с базой оптрона выходной цепи и коллектором транзистора, эмиттер и база которого подключены к резистору - датчику тока натрузки.