Импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) ИМПУЛЬСНБШ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве вторичного источника электропитания.

Известен импульсный стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент, управляющий узел, усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения, выходной фильтр и защитный узел 1.

Наиболее близким к предлагаемому является импульсный стабилизатор напряжения, содержащий включенный в одну из силовых щин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен выход импульсного управляющего узла, входом соединенного с измерительно-усилительным узлом, датчик напряжения, пропорционального току нагрузки, и пороговое устройство, входы которого подключены к выводам датчика, а выход соединен со входом управляющего узла, причем выходной силовой вывод регулирующего элемента через сглаживающий дроссель подключен к одному из выходных выводов 2.

Однако в этом устройстве в качестве датчика напряжения, пропорционального току нагрузки, применен резистор, включенный последовательно с дросселем в силовую цепь стабилизатора, а поскольку для обеспечения надежного срабатывания и достаточной помехоустойчивости порогового устройства выходное напряжение датчика при максимально допустимом токе нагрузки должно достигать 0,3-0,5 В, на резисторе рассеивается значительная мощность, что снижает КПД стабилизатора.

Цель изобретення - повыщенне КПД устройства.

10 Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе напряжения с защитой от перегрузки в сглаживающий дроссель введена дополнительная обмотка, один из выводов которой соединен с одноименным выводом основной обмотки, а два

5 других одноименных вывода обмоток подключены ко входам порогового устройства, причем число витков дополнительной обмотки равно числу витков основной.

На чертеже приведена функциональная

„ схема импульсного стабилизатора напряжения с защитой от перегрузки.

Импульсный стабнлизатор напряжения содержит включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент 1, к управляющему входу которого подключен выход импульсного управляющего узла 2, входом соединенного с измерительно-усилительным узлом 3, пороговое устройство 4, выход которого соединен со входом управляющего узла, и выходной фильтр, образованный основной обмоткой 5 сглаживающего дросселя 6 и конденсатором 7. Дроссель 6 снабжен дополнительной обмоткой 8, число витков которой равно числу витков основной, причем один из выводов дополнительной обмотки соединен с одноименным выводом основной, а два других одноименных вывода обмоток подключены соответственно ко входам 9 и 10 порогового устройства. При работе стабилизатора на дополнительной обмотке дросселя формируется переменное напряжение, равное ЭДС самоиндукции основной обмотки, так как основная и дополнительная обмотка имеют равное число витков. Поскольку два одноименных вывода обмоток соединены между собой, а напряжение на основной обмотке может быть представлено в виде суммы ЭДС самоиндукции и напряжения на активном сопротивлении обмотки, то между двумя другими концами обмоток и, соответственно, между входами 9 и 10 порогового устройства действует напряжение, равное напряжению на активном сопротивлении основной обмотки дросселя. Указанное напряжение пропорционально току, протекающему через дроссель и, следовательно, току нагрузки. При превышении напряжением между входами 9 и 10 порогового устройства величины, соответствующей максимально допустимому току нагрузки, пороговое устройство срабатывает и на его выходе формируется напряжение, запирающее управляющий узел 2 и регулирующий элемент 1. После запирания регулирующего элемента ток через дроссель постепенно уменьщается до величины, при которой пороговое устройство возвращается в исходное состояние, управляющий узел и регулирующий элемент вновь вступают в работу. При последующем возрастании тока нагрузки до величины, превыщающей допустимое значение, пороговое устройство вновь срабатывает. Процесс повторяется периодически до тех пор, пока проводимость нагрузки не уменьшится до величины, обеспечивающей допустимое значение выходного тока устройства. Таким образом, при любой проводимости нагрузки выходной ток стабилизатора не превыщает заданного допустимого значения. Малая величина входного тока порогового устройства, обычно не превосходящая 2-5 мА, позволяет использовать для дополнительной обмотки провод значительно меньшего диаметра, чем для основной обмотки, включаемой в силовую цепь. Поэтому введение дополнительной обмотки фактически не вызывает увеличения габаритных размеров сглаживающего дросселя. Намотку обмоток целесообразно производить одновременно в два провода. Использование сглаживающего дросселя со специально введенной дополнительной обмоткой в качестве датчика напряжения, пропорционального току нагрузки, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как в этом случае при сохранении высокого быстродействия схемы защиты исключаются дополнительные потери мощности, связанные с включением в схему отдельного датчика-резистора. В результате обеспечивается повыщение КПД стабилизатора напряжения с защитой от перегрузки. Формула изобретения Импульсный стабилизатор напряжения с защитой от перегрузки, содержащий включенный в одну из силовых шин регулирующий элемент, к управляющему входу которого подключен выход импульсного управляющего узла, входом соединенного с измерительно-усилительным узлом, датчик напряжения, пропорционального току нагрузки, и пороговое устройство, входы которого подключены к выходам датчика, а выход соединен со входом управляющего узла, причем выходной силовой вывод регулирующего элемента через сглаживающий дроссель подключен к одному из выходных выводов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД в сглаживающий дроссель введена дополнительная обмотка, один из выводов которой соединен с одноименным выводом основной обмотки, а два других одноименных вывода обмоток подключены ко входам порогового устройства, причем число витков дополнительной обмотки равно числу витков основной. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 400888, кл. G 05 F 1/58, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 654941, кл. G 05 F 1/58, 1979.