Источник питания постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 

(54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. По основному авт. св. 598196 известеи источник питания постоянного напряжения, содержащий соединенные последовательно и включенные между входньми выводами ключ, дроссель фильтра и усилитель мощности, к вторичной обмотке выходного трансформатора которого подключен выпрямитель, соединенный с выходными выводами, к которам входом подключен блок гальванической развязки, выходом соединенный с управляющим входом ключа, задающий генератор, питающие цепи которого соединены с входными выводсъми, один из выходных выводов соединен со входом усилителя мощности,и блок защи ты, состоящий из транзистора,конденсатора,резистора,стабилитрона и диода, причем резистор блока защиты подключе к входным выводам через стабилитрон, общая точка которого с указанным резистором через конденсатор соединена с базой транзистора блока защиты, соединенного коллектором со вторым выходным выводом задающего генератора, третий выходной вывод которого через диод соединен с управляющим входом ключа, причем эмиттер транзисtopa блока запшты и вывод стабилитрона об;ъединены l Недостатком известного устройства является низкая надежность в момент снятия питания с устройства в случае использования его в составе сильно,точной аппарату1ил, а также при возникновении короткого замыкания на входе устройства, Недостаток обусловлен тем, что входной конденсатор фильтра (если он имеется) источника питания постоянного напряжения в случае снятия питания с устройства разряжается за очень короткий промежуток времени из-за малой величины входного сопротивления смежной сильноточной аппаратуры. При отсутствии входного конденсатора фильтра напряжение на входе источника питания постоянного напряжения исчезает практически мгновенно, и входное сопротивление смежной сильноточной аппаратуры остается подключенным параллельно входным клеммам источника питания постоянного напряжения Конденсатор фильтра ключа разряжается за более длительный промежуток времени из-за зиачительной величины сопротивления цепи разряда. Это приводит к тому, что напряжение конденсатора фильтра ключа прикладывается через

алое входное сопротивление смежной ильноточной аппаратуры к транзистоу ключа в обратной полярности, т.е. ранйистор ключа оказывается в инерснс режиме, что приводит к возможости превышения допустимого обратноо напряжения перехода эмиттер-база ранзистора ключа.

В случае возникновения короткого замыкания на входе устройства в схеме происходят процессы, аналогичные рассмотренным, при этом сопротивление на входе устройства практически равно нулю.

Цель изобретения - повышение надёжности работы источника постоянного напряжения путем устранения возможности превышения допустимого обратного напряжения перехода эмиттер-база транзистора ключа в моменты снятия питания с устройства или в моменты возникновения короткого замыкания на входе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство к общей точке соединения дросселя и конденсатора фильтра подсоединен анод введенного диода, катод которого соединен с входным выводом ключа.

На чертеже представлена электрическая схема источника питания постоянного напряжения.

Источник питания содержит ключ 1, задающий генератор. 2, усилитель 3 мощности, блок 4 гальванической развязки, фильтр 5, состоящий из диода 6, дросселя 7 и конденсатора 8, выходной трансформатор 9, выпрямитель 10, блок 11 защиты, состоящий из транзистора 12, конденсатора 13, резистора 14, стабилитрона 15 и диода 16, шунтирующий диод 17.

Устройство работает следующим образом .

При-подаче питания ток заряда конденсатора 8 и выходных конденсаторов выпрямителя 10 течет через нормально открытый ключ 1 и дроссель фильтра 5. При этом шунтирующий диод 17 никакого влияния на работу схемы не оказывает, так как включен в непроводящем направлении . Транзистор 12 блока 11 защиты открыт током, протекающим через резистор 14 и конденсатор 13. При этом выходы задающего гёнератора 2 подключены через открытый транзистор 12 и диод 16 к переходу эмиттер-база ключа 1.-Вследствие этого ток через ключ 1 течет только S течение полупериода работы задающего генератора 2. Транзистор 12 блока 11 защиты остается открытым до тех пор, пока напряжение на конденсаторе 13 не достигнет напряжения стабилизации стабилитрона 15. После этого ток заряда конденсатора 13, а, следовательно, и ток базы транзистора 12, становится равным нулю, транзистор 12 закрывается и на дальнейшую работу источника блок 11 защиты влияния не оказывает.

В момент снятия питания с устройства, а также при возникновении короткого замыкания на входе устройства, все конденсаторы источника питания постоянного Напряжения начинают разряжаться. Одной из цепей разряда конденсатора 8 фильтра ключа является . цепь питания ключа. Ток разряда конденсатора 8 по этой цепи протекает в направлении, противоположном направлению движения тока в рабочем состоянии схемы, вследствие этого транзистор ключа 1 находится в инверсном включении, что в данной схеме недопустимо, так как возникает обратное напряжение на переходе эмиттер-база транзистора ключа 1, при этом переход коллектор-база включен в прямом направлении. С целью исключения перенапряжения переход эмиттер-коллектор транзистора ключа 1 шунтируется диодом 17.

Включение диода в схему произведено таким образом, что в момент снятия питания ток разряда конденсатора 8 , протекает через параллельно включенные переход коллектор-эмиттер ключа 1 и шунтирующий диод 17, вследствие чего обратное напряжение на переходе эмиттер-база транзистора ключа 1 не превышает значения прямого падения напряжения на шунтирующем диоде 17.

Предлагаемое изобретение обеспечивает при отключении источника или при коротком замыкании на входе рассеяние энергии, запасенной в фильтре, что приводит к исключению перенапряжения на транзисторе и, соответственно, к повышению надежности устройства

Формула изобретения

Источник питания постоянного напряжения по авт. св. 598196, о т л иQ чающийся тем, что, с целью повышения надежности, к общей точке соединения дросселя и конденсатора фильтра подсоединен анод введенного диода, катод которого соединен с входным выводом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 598196, кл. G 05 F 1/58 1976.