Стабилизатор постоянного напряжения с защитой Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

(54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Изобретение относится к электротехнике ; и может найти применение в стабилизированных источниках вторичного электролита- ,

НИИ.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий узел защиты, вьшолненный на исполнительном элементе, включенном последовательно в силовую шину, тиристоре, включенном между управл:яющим выводом исполнительного элемента и общей шиной, и измерительном элементе, включенным в цепь контролируемого параметра стабилизатора и соединенным своим выходом относительно общей щины с управляющим электродом тиристора 1.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую щину, токозадающую цепь, включенную между входным выводом и управляющим входом регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный

своими входом и выходом относительно общей шины соответственно к выходному выводу и к управляющему входу регулирующего элемента, и блок защиты, состоящий из тиристора, подключенного катодом к общей шине, и измерительного узла, входами подключенного параллельно выходным выводам, а выходом соединенного с управляющим электродом тиристора 12.

Недостатком известного устройства являет10ся влияние нестабильности выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного напряжения стабилизатора, наличие потерь в тиристоре из-за токов утечки через , влияние цепей защиты на стабильность

15 выходного напряжения при широком диапазоне измеиения входного напряжения, а также отсутствие цепей, обеспечивающих повторное включенне стабилизатора.

Цель изобретения - повышение эффектив20ности путем уменьшения влияния выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного -напряжения, уменьшения потерь в тиристоре, уменьшения влияния цепей защи39ты на стабильность выходного напряжения, а также обеспечение повторного принудительного или автоматического включения. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с защитой в блок защиты введены полевой тран зистор, включенный между управляющим вхо дом регулирующего элемента и анодом тиристора, причем управляющий переход указанного транзистора подалючен параллельно выводам анод-катод тиристора. Кроме того, в блок защиты введен стабилитронный источник опорного напряжения, включенный между входным выводом и общей щиной состоящей из. последовательно соединенных токостабилизирующей цепи резис тора и стабилитрона, причем последний подключен параллельно выводам анод-катод тиристора. Кроме того, в блок защиты введены размыкающие кнопочные контакты, включенные в анодную цепь тиристора. Резистор стабилитронного источника опорно го напряжения выполнен переменным. На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой. Стабилизатор содержит регулируюнвй элемент 1, токозадающую цепь 2, измерительноусилительный узел обратной связи 3 и блок 4 защиты. В блок 4 защиш входит inpHCTO 5, измерительный узел 6, выход которого соединен с управляющим электродом гаристо ра 5. В блок зацщты входят также нолевой транзистор 7, включенный между управляющим входом регулирующего элемента I и анодом тиристора 5, стабилитронный источник 8 опорного напряжения, состоящий из токостабилизирующей цепи на полевом транзисторе 9, переменного резистора 10 и стаби литрона 11. В анодную цепь тиристора 5 включены размьпсающие кнсяючные ксжтакты 12. Стабилизатор напряжения работает следующим образом. При отсутствии п ерегрузочного фактора, т.е. в режиме стабилизации тиристор S злперт, напряжение на его аноде остается постоянным благодаря стабилитрсжу 11 и стабилизатору тока на транзисторе 9 и резисторе 10 во всем диапазоне изменения входного напряжения. Высокое сопротивление перехода истоксток полевого транзистора 7 .(несколько мега ом) обеспечивает почти полное исключение утечки тока через цепь защиты при всех дестабилизирующих факторах. В режиме работы защиты сигнал о перенапряжении поступает с измерительного узла 6 на управ яющий электрод тиристора 5, последний ткрывается. При этом резко уменьщается сопротивление исток-сток транзистора 7 (до нескольких ом), тем самым обеспечивается запирание регулируемого элемента 1. При снятии перегрузки автоматический или кнопочный возврат тиристора 5, а следовательно, и всего устройства в исходное состояние зависит от настройки переменного резистора 10, определяющего величину тока тиристора 5 во включенном состоянии. Если резистор 10 установлен в положение, при котором ток тиристора 5 меньше тока его выключения, то возврат в исходное состояние осуществляется автоматически, т.е. при снятии перегрузки ток управления тиристором 5 уменьщается до нуля, тиристор 5 выключается, и устройство защиты возвращается в исходное состояние. Если резистор 10 установлен в положение, при котором ток тиристора 5 больще тока его выключения, то возврат происходит от кнопки, которая при нажагии вызывает размьпсание контактов 12. Для удобства оперативного перехода с одного режима на другой параллельно переменному резистору 10 включены контакты кнопки с фиксацией ( S 1 на реальной схеме). Это позволяет, настроив резистор 10 на автоматический режим, переключать на принудительный путем закорачивания кнопкой резистора 10. Благодаря введению указанных элементов почти полностью исключается влияние цепей зашить на стабилизацию выходного напряжения при всех дестабилизирующих факторах, технологический разброс параметров элементов, изменение температуры, изменение входного напряжения. Кроме того, снижается потребление мощности цепями защиты в режиме стабилизации. Кроме указанной защиты от перенапряжения возможно обеспечение защиты по току для чего измерительный узел (измерительный резистор) необходимо включить в цепь ока т.е. в общую щину. Формула изобретения 1. СгаСиялизатор постоянного напряжения с зшцитой, содержащий регулирующий элемент, вклютеиный последовательно в силовую щину, токозадающую цепь, включенную между входным вьтодом и управляющим входом регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный своими входом и выходом относительно общей щины соответственно к Bbixozmoму вьюоду и к управляющему входу регулирующего элемента, и блок, защиты, состоящий из тиристора, подключенного катодом к общей шине, и измерительного узла, вхо ми подключенного параллельно выходным вьшодам, а выходом соединенного с управляющим злектродом теристора, отлича ющийся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения влидния выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного напряжения стабилизатора, а также уменьшения потерь в тиристоре, в блок защиты введен полевой транзистор, включенный между управляющим входом регулирующего элемента и анодом тиристора, причем управляющий переход указанного транзистора подключен параллельно вьюодам анод-катод транзистора. 2. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью дальнейшего повьпиения эффективности путем уменьшения влияют цепей защиты на стабильность выходного напряжения при изменении входнся-о напряжения, в блок защиты введен стабилитронный источник опорного напряжения, включенный между входным вьгеодом и общей шиной и состоящий из последовательно соеднненных токостабшшзирующей цепи резистора и стабилитрона, причем последний подключен параллельно вьгоодам анод-катод тиристора. 3.Стабилизатор по п, 1, о т л и ч а ющ. и и с я тем, что, с целью обеспечения повторного принудительного включения, в блок защиты введены размьжающие кнопочHbie контакты, включенные в анодную цепь тиристора. 4.Стабилизатор по п.п. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что, с целью обеспечения повторного автоматического включения, резистор стабилитронного источника опорного напряжения вьшолнен переменным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ГДР № 82992, кл. 21 С 68/50, л. Н. 02 Н 3/20,1971. 2.Патент США № 3373341, кл. 323-9,1970.

Ч- о

- о