Дублированный источник питания постоянного напряжения Советский патент 1979 года по МПК G05F1/56 

Изобретение относится к области зле- ктрорадиотехники, а именно, к источникам питания и может быть использовано в системах питания устройств автоматики и вычислительной . Известны резервированные источники питания содержащие два стабилизатора развязанные диодами и работакшие на общую нагрузку, вьшолненные на регулирующем транзисторе с опорным элементом и блоком сравнения ij. Наиболее блиасим по технической сущности к предложенному изобретению является дублированный источник питания ni стоянного напряжения, содержащий ведущий и ведомый стабилизаторы, каждый из которых вьшоянен на регулирующем транзисторе с датчиком тока в базовой цепи, с источником опорного напряжения и б оком сравнения н подключен параллельно вьтодам для подключения нагрузки через блок защиты и развязьтающий диод, переключатель опорного напряжения, транзистор рассогласования, источник смещения 2.}. Недостатком таких источников является низкая надежность их работы в аварийных режимах. Цель изобретения - повышение надежности в аварийных режимах. Поставленная цель достигается тем, что в известном .устройстве эмиттер транзистора рассо№асования подсоединен к точке соединения датчика тока с блоком сравнения ведущего стабилизатора, а база транзистора рассогласования через упомянутый источник смещения подсоединена к точке соединения датчика тока с блоком сравнения ведомого стабилизатора, причем коллектор транзистора рассогласования через переключатель опорного напряжения подключен к блоку сравнения ведомого стабилизатора. На чертеже представлена электрическая схема дублировагшого источника питания постоянного напряжения.

Источник шггания содержит ведущий 1 и ведомый 2 стабилизаторы, каждый из которых выполнен на регулирующем траи зисторе 3 и 4, с датчиком тока 5 и 6, источнике опорного напряжения 7 и 8 и бпокё сравнеш1я 9 и 10, блоки зашиты 11, 12, развязывающие диоды 13, 14, переключатель опорного напряжения 15, транзистор рассогласования 16, источник смещения 17, целитель напряжения 18, транзисторы 19 и 20 переключатель опорного напряжения 15 резистор 21 делитель напрЕш ения 18, стабилитрон 22.

Источник питания работает следующим образом.

Стабилизация напряжения на нагрузке осуществляется за счет изменения сопроТ1шления регулирующих транзисторов 3, 4 управляемьрс через органы сравнения 9, 1О сигаалами, пропфционалыагми разности напряжений, подаваемых на.управляющие и опорные входы соответствующих органов сравнения 9, ЯО.

При исправном состоянии сопряженных стабилизаторов напряжения на опорный вход органа сравнения 9 с помощью переключателя опорного напряжения 15, управляемого выходным напрянсением веду щего стабилизатора 1, подается напряже ние Ъ делителя напряжения 18, т. е. выходное напряжение ведущего стабилизатора 1 является опорным напряжением для ведомого стабилизатора 2.

Выравнивание токов, поступающих от сопряженных стабилизаторов 1 и 2 в нагрузку, осуществляется за счет принудительного изменения уровня выходного напряжения ведомого стабилизатора 2. При равенстве выход 1ых напряжений токи стабилизаторов I и 2 одинаковы, суммарное напряжение на датчиз ах тока равно -нулю и коллекторньШ ток транзистора рассогласования 16 определяется напряже шем источника смещения 17. Первоначальное равенство напряжений на датчиках тока ведущего и ведомого стабилизаторов 1, 2 обеспечивается при настройке схемы путем изменения величин сопротивлений резисторов 5, 6. Разбаланс вьрсодных . напряжект сопряженных стабилизаторов 1 н 2 вызовет появление на датчиках тока суммарного напр5оюэния, величина и полярность которого зависят от соотношения токов стабилизаторов 1 и 2. Это приводит к изменению коллектфного тока транзистора рассогласования 16. Тогда козф4я1циентпередачи делителя напряжения 18 тоже изменится, и напряже

ние на опорном входе блока, сравнения Ю станет таким, что выходное напряжение ведомого стабилизатора 2 сравняет ся с выходным напряжением ведущего стабилизатора 1.

Соответсгвеьшо стаоут раЕньпуш и токи стабилизаторов 1, 2.

В аварийных режимах дублированный стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При пропадании напряжения на выходэ веду1дего стабилизатора 1 сработает переключатель опорного напряжения. 15 (тр зистор 19 закроется, а транзистор 20 перейдет в peaoJM насьпцеюш) и подключит опорньш вход органа сравнения Ю к источнику опорного напряйгения 8 ведомого стабилизатора 2, Ток-ведомого стабилизатора 2 увеличится вдвое ио напряжение на нагрузке не измен|Гтс51, так как падение напряжения на датчике тока 6 ведомого стабилизатора 2 не входит в управляющий сигнал органа сравнения 1О. Базовьй ток регулирующего транзистора 4 ограничится резистором 6 и обеспечит надежщто работу ведомого стабилизатора 2 при пропадании напряжения на выходе ведущегр, стабилизатора 1,

При исчезнов&н5ш напряжения на вь1хо- де ведомото Стабилизатора 2 напряжение на пагрузке также не изменится, а ток ведущего стабилизатора 1.увеличится вдвое. Базовьй ток регртирующего транзистора 3 огран1гчится резистором 5 и обеспечит надевшую работу ведущего ста билиаатора 1 при пропадании напряжения на выходе ведомого стабилизатора 2.

Если найрямдание на выходе ведушего стабилизатора 1, являющееся опорньш дл ведомого, возрастет, то возрастет на пря кение и на вьзходе ведомого стабилИ i затора 2, Для того, чтобы, в этом режи/ме отключался только неисправный ведущий стабилизатор 1, резистор 21 делителя 18 зашунтирован стабилитроном 2 который ограничивает возрастание выходного напряжения ведомого стабилизатора 2 и предотвращает орабатьгеание блока защиты 11.

Для выполнения требования минимизации значение коаффитаента нагрузки по мощности элементов силовой цепи дублированного стабилизатора напряжения в аврийных режимах может приближаться к единице.

Предлагаемый дублированный стабиш- затер напрял ения выгодно отличается от указанного прототтша высокой надежноотью при работе в аварийных режимах, так как в нем. не происходит при переходньвс процессах выхода из строя регулируюших транзисторе. Это дает возможность использовать элементы дублированного стабвлизатора. в предельных режимах в периоды с момента появления аеисправ ноств в сзшме историка до его заппанй- рованного отключения, а следовательно, уменьшить объем и стоимость щ блированного стабилизатора. Формула изобретения Дублированный источник питания постоянного напряжения, содержашиА ведущий и ведомый стабилизаторы, каждый из ко- тфых вьшолвен на регулирующем транз сторе с датчиком тока в базовсй цепи, с истЬЧ1ЮКом оперного напряжения и блоком сравнения и подключен параллельно выво дам для подключения нагрузки через блок зашиты и развязьгоаюшнй диод, перекл1 чатель опорного напряжения, транзистор рассогласования, источник смещешш, о тли чающийся тем, что, с цепью повышения надежности в аварийных режимах., ямиттеп трпнзистора рассогласования подсоединен к точке соединения датчика тока с блоком сравнения ведущ&го стабилизатора, а база транзистора раосогласования через упомянутый источник смешения подсоединена к точке соединения датчика тока с блоком сравнения ведомого стабилизатора, причем коллектор транзистора рассогласования через пер&ключатель опорного напряжения подкли чен к блоку сравнения ведомого стабилизатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N5 519691, кл. в 05 F 1/58, 1974. 2. Специальная радиоэлектронике вып. 1, 1977, с. 9.