Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к промышленной электронике и может быть использовано в устройствах электро питания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи, Известен стабилизатор, содержащий усилитель рассогласования, защитный транзистор, включенный межд базой регулирующего транзистора и выходом стабилизатора, и реэистордатчик тока, включенный между эмит тером регулирующего транзистора и выходом стабилизатора 1, Схема защиты в известном устрой стве защищает стабилизатор от многократной перегрузки по току и короткого загф1кания, однако наличие этой защиты в стабилизаторе приводит к тому,что при токовой перегру на 10-50% от максимально допустимого выходного тока стабилизатора резко возрастает мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе что может привести к выходу из стр стабилизатора, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ст билизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовател но в силовую шину основного источни питания регулирующий элегуйнт, управляющий вход которого соединен с выходом усилительно-измерительного элемента, один конец которого подключен к выходу стабилизатора, а другой вход - к источнику опорного напряжения, блок защиты, содержащий датчик тока, включенный последовательно в другую силов1то шину, одним концом к основному источнику питания, а другим - к выходу для подключения нагрузки и к управляющему входу элемента заициты, йключенного между выходом усилительно-измерительного элемента и средней точкой делителя выходного напряжения 2J , Недостатком этого стабилизатора являются большие потери на регулирующем элементе и наличие выходного напряжения на нагрузке в аварийном режиме. Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности стабилизатора за счет полного исключения мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе при перегрузке,-и улучшение эксплуатационных характеристик за счет отключения нагрузки, находящейся в аварийном состоянии, от основного источника питания и

тем самым защита ее до момента восстановления.

Цель достигается тем, что в ста билиэатор введен компаратор напряжения, один вход которого подключен через регулируемый делитель к выходу стабилизатора, другой вход к источнику опорного напряжения, соединенного с выходом стабилизатор через последовательно соединенные резистор и диод, включенный по отношению к выходу стабилизатора в непроводящем направлении для нормального режима работы, а выход компаратора подключен к управляющему входу элемента защиты и к управляющему входу регулируемого делителя.

На. чертеже, представлена функдиоНёшьная схема предлагаемого стабили затора постоянного напряжения с защитой от перегрузки.

Стабилизатор состоит из регулирующего элемента 1, усилительно-измерительного элемента 2, источника 3. опорного напряжения, и блока . защиты, включающего в себя элемент 4 защиты, делитель выходного напряжения- резисторы 5 , 6, компаратор 7 напряжения, управляемый делитель 8, датчик 9 тока и последовательно соединенные резистор 10 и диод Л1. ,

Стабилизатор работает следующим образом,

В исходном режиме напряжение, поступающее с выхода стабилизатора через управляемый делитель 8 на вход KOMnapaTcipa 7, больше порога срабатывания последнего. Напряжение на выходе компаратора 7 отсутствует Элемент 4 защиты закрыт напряжением с резистора б и на работу стабилизатора влияния не оказывает Диод 11 также закрыт, В случае перегрузки напряжение на датчике тока увеличивается, открывается элемент 4 защиты и шунтирует выход усилительно-измерительного элемент Напряжение на выходе стабилизатора уменьизается - срабатывает коютаратор 7 и вводит элемент 4 защиты в насыщение. Регулирующий элемент 1 закрывается и полностью отключав нагрузку от основного источника питания. Одновременно.напряжение с выхода компаратора 7 поступает на управляющий вход управляемого делителя 8, под действием которого последний изменяет (уменьшает.) свой коэффициент деления, В отсутствие выходного напряжения диод 11 открывается и опорное напряжение через резистор 10 поступает на нагрузку. Величина резистора 10 и коэффициента деления управляемого делителя подобраны так, что при перегрузке {величина сопротивления нагрузки меньше минимально допустимого значения) напряжение, поступающее на вход компаратора 7 через управляемый делитель Bf меньие по рога опрокидывания, и схема находится в устойчивом состоянии. При исчезновении перегрузки (сопротивление нагрузки равно или больше минимально допустимого значения) напряжение, поступающее на вход компаратора 7, становится больше порогового значения,компаратор 7 возвращается в исходное состояние, напряжение на его выходе пропадает, элемент защиты закрывается и стабилизатор переходит в нормальный, режим работы. Коэффициент деления

S управляемого делителя 8 скачко1 1 увеличивается и наггряжение на входе компаратора 7 остается больше порогового значения. Схема вновь находится в исходном устойчивом

0 состоянии до следующей перегрузки.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный послеsj довательно в силовую шину основного источника питания регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом усилительноизмерительного элемента, один вход которого подключен к выходу стабилизатора,, а другой-вход - к источнику опорного напряжения, блок защиты, содержащий датчик тока,включенный последовательно в другую силовую шину одним концом к основному источнику

5 питания, а другим - к выводу для подключения нагрузки и к управляющему входу элемента защиты, включенного между выходом усилительноизмерительного элемента и средней

40 точкой делителя выходного напряже- - . ния, от л.и чающий с я тем, что, с цсшью повышения надеж. ности и улучшения эксплуатационных характеристик, в стабилизатор введен

де компаратор напряжения, один вход

.которого подключен через регулируе- уьзй делитель к выходу стабилизатора, другой вход - к источнику опорного напряжения, соем и ипох-о с выходом стабилиза тора .через последовательно соединенные резистор и диод, включенный по отношению к выходу стабилизатора в непроводящем направлении для нормального режима работы, а выход компаратора подключен к управляющему входу элемента защиты и к управляющего входу регулируемого делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. EEectronic Design, 1973, Vog 21, N« 23, p. 128,

2. Вересова Г.П,,.Смуряков Ю,Л, Стабилизированные источники питания радаоаппаратуры-. М,, Энергия, gj 1978, с, 184. рис. 7-7а.