Источник стабильного напряжения постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02M3/335 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, обеспечивающих гальваническое разделение входных цепей источников питания постоянного тока и цепей нагрузки. Известен источник питания, содержащий , охваченный цепью обратной связи, питание которого осу ществляется от выпрямителя с ««состным фильтром и заземленным отрицательн1Л выводом, оптрон с фототранзистором на выходе, обеспечиваинций развязку по земляным цепям между уси лителем рассогласования и блоком регулирования длительности импульсов, запитанного от двух вспомогательных источников напряжения, при этом цепь фотоприоиника оптрона подключена ко входу блока регулирования длительное ти импульсов управления через резистор С1 . Управляквдий блок обеспечивает нормальную работу устройства при заземлении любой шины нагрузки. Однако данное устройство не рассчитано на работу от источника напряжения постоянного тока с з.аземленным положительным выводом. Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является источник стабильного напряжения постоянного тока, содержащий стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину, усилитель рассогласования, управляющий блок и оптрон, катод светодиода которого соединен с отрицательн1лл выходным выводом, причем один из выводов фотоприемника оптрона через резистор соединен со входом управляющего блока {2}. Недостатком известного источника является низкая надежность, поскольку один вывод фотоприемника оптрона соединен непосредственно с положительной шиной питания управлякйцего блока. В связи с этим при электрическом перекрытии или пробое изоляции оптрона возможен выход из строя всего управляющего сагана источника. Так при пробое оптрона через положительную шину питания управляющего блока на управляющий орган будет подано либо напряжение питания стабилизированного преобразователя напряжения (когда заземлена положительная ишна питающей цепи), либо напря3жение нагрузки (когда заземлены отрицательная шина питающей сети и по ложительная шина нагрузки). Цель настоящего изоЛретения - по вышение надежности источника стабил Ного напряжения постоянного тока. Поставленная цель достигается те что а источник стабильного напряжения постоянного тока введен делител напряжения, подключенный между вход ными вьшодами, причем выход делител напряжения соединен с другим выводом фотоприемника оптрона, а между входом управляющего блока и отрицательньвч входнь04 выводом включен дополнительно введенный стабилитрон, анодом к отрицательному входному вы воду, при этом делитель напряжения выполнен на двух последовательно со диненных резисторах. Функциональная схема источника стабильного напряжения постоянного тока представлена на чертеже. Источник стабильного напряжения постоянного тока содержит стабилизированный преобразователь 1 постоя ного напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину усилитель рассогласования 2, управляющий блок 3, оптрон 4, катсвд свет диода которого соединен с отрицател ньм выходнЕ выводом, ОДИН из выводов фотоприемника через резистор 5 подключен ко входу управляющего бло ка 3, а другой непосредственно - к выходу делителя напряжения 6 на резисторах 7 и 8, подклнзченного между входными вывод ши, и стабилитрон 9, подключенный между входом управляющего блока 3 и отрицательным входны выводом. Управляющий блок 3 подключен между отрицательным входным выводом и питающей шиной стабилизированного преобразователя I. Источник стабильного напряжения постоянного тока работает следующим образе. Напряжение питания подается на вход стабилизированного преобразова теля напряжения 1, с выхода которого напряжение постоянного тока подается на усилитель рассогласования 2. С выхода усилителя.рассогласования 2 сигнал рассогласования через оптрон 4 и резистор 5 подается на управляющий блок 3. При этом к стабилитрону 9 в обратном направлении прикладывается незначительное напряжение и ток через него практичес ки равен нулю. В управляющем блоке 3 ансшоговый сигнал рассогласования преобразуется в импульсный сигнал управления силовыми транзист фс1ми стабилизированного преобразсдаателя напряжения 1. За счет изменения скважности сигналов управления напр жение на выходных выводах источника поддерживается с необходимой точно3Напряжение питания на цепь фотоприемника оптрона 4 подается со вхсшных выводов источника через резистивный делитель напряжения 6. Делитель напряжения 6 имеет незначительное потребление мощности. Это объясняется тем, что типовые значения тока цепи фотодиода оптрона 4 очень малы, а коэффициент передачи по току оптрона 4 мало зависит от изменений напряжения питания на его фотоприемнике. Вместе с тем, при пробое оптрона 4 аварийный ток на вхсаде управляющего блока 3 ограничивается резисторами 5 и 7. При чрезмерной величине тока пробоя оптрона 4 напряжение на входе управляющего блока 3 возрастает и стабилитрон 9 открывается. таким образом, отказ оптрона 4 не влечет за собой выхода из строя ни самого управляющего блока 3, ни его входных цепей, поскольку выводы оптрона 4 не имеют непосредственной связи с питающей шиной управляющего блока 3. А это означает, что данная схема источника уже обладает свойствами самозащиты от случайных перекрытий изоляции оптрона 4 или его монтажа. Так, во время перекрытия изоляции оптрона 4, которое может возникнуть, например, при нестационарных переходных процессах в питающей сети постоянного тока, цепь обратной связи остается замкнутой. При этом аварийный ток совпадает по фазе с сигналом рассогласования и увеличивает последний, в результате чего напряжение на выходе источника будет снижаться. После окончания перекрытия изоляции оптрона 4 новмальное функционирование управляющего блока 3 восстанавливается. Напряжение на делитель напряжения б можно подавать также с питающей шины управляющего блока 3 или с другого низковольного источника. Но при малых значениях напряжения питания делителя напряжения б диапазсж выбора оптимальных величин сопротивления резисторов 5, 7 и 8 сокращается и снижгиотся возможности по ограничению тока пробоя. Поэтому целесообразно, в пределах допустикюго, повьшать величину напряжения, подаваемого на делитель напряжения 6. Крсале того, данная схема источника обладает большими функциональными возможностями. Так, в управляющем блоке 3 может осуществляться и непрерывное управление транзисторов стабилизированного преобразователя напряжения 1 и импульсное, при котором отпадает принципиальная необходимость во вспомогательном стабили зированнсяк источнике питания управляющего блока. Схема включения оптрона 4 может быть испол193ована и при построении цепей сигнализации, дистанционного равления источникор питания. Формула изобретения I. Источник стабильного напряжени постоянного тока, содержищий стабили зированный преобразователь постоянно го напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину, усилитель рассогласования, управляющий блок и оптрон, катод светодиода которого соединен с отрицательным выходным выводом, причем один из выводов фотоприемника оптрона через резистор соединен со входом управляю щего блока, отличающи и с я тем, что, с целью повынения надежнос ти, в него введен делитель напряже3ния, подключенный между входными выводами, причем выход делителя напряжения соединен с другим выводом фотоприемника оптрона, а между входом управляющего блока и отрицательным входньв выводом включен дополнительно введенный стабилитрон, аноцом к отрицательному входному выводу. 2. Источник попЛ, отличающийс я тем, что делитель напряжения выполнен на двух последовательно соединенных резисторах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе заявки 1.Ленер, Повьхиение частоты переключений в стабилизаторах коммутационного типа, журнал Электроника 3. т. 46, 1973, с. 66-68. 2.Плацко В. В. Стабилизированный преобразователь напряжения. Журнал Обмен опытом в радиопромынленности вып. 5, 1976, с. 43. рис. 2.

-f