Стабилизированный источник постоянного напряжения Советский патент 1982 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания .

По основному авт. св. t 847305 . известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с выходной об.моткой со средней точкой, к концам которой подключены ёмиттеры первого и второго регулирующих транзисторов, выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, со единенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом соединенньп -с выходными зазхимами, и узел управления регулируюсщми транзисторами, включающий в себя управляющий транзистор, подключенный эмиттером к общей шине, два стабилитро-. на, анод первого, из которых соединен с общей шиной, а катод через второй стабилитрон и первый резистор - с поло5И1тельным выходшлм зажимом,оптррн.

светоизлучатель которого включен параллельно первому стабилитрону, а светоприемник - параллельно переходу база. - эмиттер управлякяцего транзистора, выпрямительные диоды, анодами соединенные с концами вторичной обмотки, а объединенными катодами через второй резистор с базой управляющего транзистора, и разделительные диоды, анодами соединенные с базами

10 соответствукадих регулирующих транзисторов, а объединенньши катодами через третий резистор - с коллектором управлякяцего транзистора, причем параллельно э1-1йттер-базовому перехо 5ду каждого регулиругацего транзистора .включен шунтирующий резистор til.

Недостатком известного стабилизированного источника постоянного напряжения являются низкие надежность

20 и КДЦ.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД стабилизированного источника путем введе1шя в него зациты от токовых перегрузрк и короткого замыкания. Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источни постоянного напряжения введены датчик тока, включенный последовательно в общую шину между эмиттером упра ля1ацего транзистора и средней точкой выходной обмотки силового трансформатора , опорный элемент, подкл1эченный параллельно светоприемнику оптрона, а также термоконтакт, включенный параллельно эмиттер-базовому переходу управляющего транзистора. На чертеже представлена принципи- s тока

альная схема стабилизированного источника, постоянного напряжения.

Источник содержит регулирующие транзисторы 1 и 2с включенными параллельно их эмиттер базовым переходам шунтиру1ацими peзйcтopa м смещения 3 и 4, управлякяций транзистор 5, первый 6 и второй 7 стабилитроны и первый резистор 8, подключенный к положительному выходному зажиму источника, оптрон 9, светоизлучатёль 10 ко торого вкл1эчен параллельно первому стабилитрону 6, а светоприемник П параллельно переходу эмиттерт-база транзистора 5, р вязывающиё даоды 12 и 13, вшрямительйые диоди 14 и 15, второй 1ё к третий 7 резисторы, cKnoBiolt грансфб1 матор 18 и 1ход наА фильтр 19, подключенный к положи тельному 20 и отрицательному 21 выхо ным зажимам источника. К этим ясе эахимам подключена нагрузка 22. Нкящу эмиттером упр алякщёгр транзистора 5 и средней топкой выходной обмотки силового трансформатора 18 включен датчик тока 23, параллельно свето приемнику 11 ойтроэлектронного прибора 9 подключен onopiedt элемент на стабилитрон 24, термоконтакт 25, вкл чешшй параллельно э aIттep-бaзoвoмy переходу управляюцёго транзистора 5. В первый полупериод входного переменного напряжения в проводящем со тоянии находится диод 15. Через диод 15 я резистор 16 протекает базовый ток транзистора 5, которьй открывается. Через половину выходной обмотки трансформатора 18, эмиттерно-базо вый переход транзистора I, диод 12 и резистор 17 протекает ток, вызывающий вкшэчение транзистора 1 и нара9тание напряжения на выходе источника. Когда:, выходное напряжение дости гает величины, определяемой напряже9

излучатель 10 оптрона 9, сопротивлеime светоприемника 11 резко возрастает, открывается транзистор 5, через резистор 3, диод 12, резистор 17, 26 транзистор 5 протекает ток, транзистор 1 открывается, энергия от трансформатора 18 передается в нагрузку 22. Цикл работы повторяется на протяжений первого полупериода входного 54 нием пробоя стабилитронов 6 и 7, указанные стабилитроны пробиваются, ток протекает через светоизлучатель 10 оптрона 9, сопротивление светоприeMffliKa II оптрона 9 резко уменьшается, что приводит к запиранию транзистора 5 и, как следствие, транзистора , закрытое состояние которого обеспечивается резистором 3. Ток в нагрузке 22 поддерживается дросселем выходного фильтра 19. При уменьшении выгодного напряжения ниже напряжения пробоя стабилитронов 6 и 7 прекращается протекание через эти стабилитроны и светоад1ряжения с частотой, определяемой араметрами фильтра 19 и цепи обратной ВЯЗИ, состоящей из стабилитронов б 7, оптрона 9 и транзистора 5. Во второй полупериод входного напряже(шя регулирующий транзистор 1, за крыт щунтирующим резистором 3, диод 15 заперт, а диод Ц открыт, что обеспечивает возможность управления транзисторе 2 аналогично рассмотренному, . с помощью коммутации его базового тока транзистором 5. В случае токовой перегрузки или Короткого замыкания на Ж1ходе источника увеличивается падение напряжения на датчике тока 23 и при определенном его значении, определяемся стабилитроном 24, часть тока, протекакяцего через резистор 16, ответвляется через стабилитрон 24, что приводит к уменыаению тока через э в1ттер-базовый переход-транзистора 5. При этом уменьшается коллекторшяй ток транзистора 5, уменьщается базовый ток транзистора I или 2 (в зависимости от полярности входного напряжения) , что приводит к огра1шчению максимального тока, протекагацего через транзисторы 1 или 2 в нагрузку 22. Величина максимального тока зависит от величины сопротивления датчика тока 23, а такЯсе от соотношения меяду напряжением стабилизации стабилитрона 25 и падением напряжения на эмиттер-базовом переходе транзистора 5.

При этом потери на датчике тока 23 невелики, так как можно применять опорныз элемент с таким напряжением стабилизации, чтобы ограничение максимального тока происходило при сколко угодно малом падении напряжения на датчике тока 23. Крсже того, ограничение максимального тока источивка приводит к знaчйтeльнo 4y умеиыаеЮ1Ю ам|шитуды сквозных токов, тем самым повышается КПД и надежность.

Если режим токовых перегрузок яяи короткого замикаиня на выходе «мел кратковремен характер (едияицыдесятки секуцд), то после его устра нения источник автоматически цается в рабочее состоямие При более длительп Ос перегрузках температура транзисторов 1 и 2 повьмаетог за «кается термокоятакт 25 транзистор 5 запирается, что 11{ 01одо(ит К запиранию транзистрроя t я 2 и прекраг щетоэ протекания тока в нагрузку.

После снижения до определенной величины температуры транзйстсфов I я 2 источник постоянного нАпряяения автоматически возвраа(ается в рабочее ;положение. Кроме того, предложенная схема производит выключение транзисторов 1 и 2 я при температурных перегрузках, вызванных любыми другими причинами.

Таким образом, в данном устройстве обеспечивается защита от токовых перегрузок и короткого замыкання на выходе, а также термозашитв стабмлязйрованного нсточннка постоянного напряжения, повивается КДД.

Формула изобретения

( Стабяпизярованшй ясточник по.стояшюго/наяряяешт по авт. св. .f . о т л я ч а ю щ я ft с я тем, что, с целы повывешя надежяостя я КПД в него введены датчяк тока, вктвчёжалй посл«повательно в обШУ шяну меятог эмггтер уйравл)йацего траям1ст фа я средней точкой выходной обмоткя сятжого трансформатора, опоряиЛ 3)П«неят, подключенный параллельно свето1 емня1су оптрона, а также тержжоктакт, вкямченшлй параллельно эмяттер-базовому переходу упраапюацего траяаястсч а.

Неточнякя янфсфмацян яряяя1ые во BHmuMte пря экспертизе

I. Авторсжое свядетельетво СССР 847305, кп. С 05 F 1/56, 1979.