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

(5Ю ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизированным преобразователям напряжения, и может найти применение в источниках электропитания средств вычислительной техники и радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство, исключающее всплески тока по силовцм транзисторам и перенапряжение на выходе преобразователя при включении питания Недостатком указанного устройства является перевод силовых транзисторов с ключевого в линейный режим при включении питания, что приёбдит к снижению надежности источника питания. Известен импульсный стабилизатор постоянного напряжения, который снабжен дополнительным конденсато ром, включенным параллельно стабилитрону источника опорного напряжения 2. Недостатком указанного устройства яв1ляется то, что при включении питания до момента появления напряжения на выходе источника питания, силовые транзисторы оказываются полностью открытыми и в них наблюдаются броски тока коллектооа. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник питания с защитой от прерыва-. ния и понижения напряжения, который содержит преобразователь постоянного напряжения, включенный между входными и выходными клеммами, с блоком управления включающим задающий генератор, усилитель обратной связи, шйротно импульсный модулятор, а также узел контроля включения, выполненный на оптронном Ключе соединенный с выходными клеммами, подключенные выходами к соответствующему выводу блока управления узлы зашиты от понижения и праьшения выходного напряжения, выполненные на ключевых элементах, и включенные в выходные цепи двухраэнополярных источников стабильного напряжения, общей шиной связанные с отрицательной выходной клеммой ,31Недостатками известного устройст ва являются сложность схемы и наличие бросков при включении источника Целью изобретения является повышение надежности путем устранения перенапряжения на выходе. Цель достигается тем, что в источник питания с защитой в цепь питания усилителя обратной связи введен транзистор, коллектором соединенный с выходом источника стабильного напряжения положительной поляр ности, эмиттером - с цепью питания усилителя обратной связи, а базой через введенный первый резистор со входом источника стабильного напряжения положительной полярности и через введенные последовательно сое диненные второй резистор и конденса тор - с выходом источника стабильног напряжения отрицательной полярности, узлы защиты от понижения и повышения выходного напряжения выполнены на двух транзисторах различного типа проводимости и двух ограничительных резисторах, а делитель эталонного на пряжения узла защиты от понижения напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, подключен, параллельно входу усилителя обратной связи по цепи питания, средняя точка делителя эталонного напряжения соединена с катодом введенного диода и эмиттером р-п-р-тран зистора узла защиты oj понижения напряжения, база которого через первый ограничительный резистор соединена с положительной выходной клеммой, анод диода соединен с отрицательной выходной клеммой, а эмиттер п-р-птранзистора через второй ограничител ный резистор соединен со входом введенного узла отключения широтноимпульсного модулятора, выходом подключенного к управляющему входу последнего. На чертеже представлена схема пре предлагаемого устройства. Устройство содержит входной выпрямитель с фильтром 1, преобразователь напряжения 2, блок управления, в который входит задающий генератор 3, усилитель обратной связи , широт 14 но-импульсный модулятор 5| узел контроля включения 6, узлы защиты от повышения 7 и понижения 8 выходно о напряжения, узел отключения широтноимпульсного модулятора Э, введенный транзистор 10, источники стабильного напряжения отрицательной 11 и положительной 12 полярности, получаемые соответственно от нестабильных источНИКОВ напряжения 13 и 1, цепочку, состоящую из последовательно соединенных введенных первого 15 и второго 16 резисторов и конденсатора 17. Схема защиты от понижения напряжения состоит из делителя напряжения 18, транзистора 19 р-п-р-проводимости, транзистора 20 п-р-п-проводимости, диода 21 и ограничительных резисторов 22 и 23. Устройство работает следующим образом. При подаче входного переменного напряжения включается задающий генератор 3 и обеспечивает на своем выходе нестабильное напряжение отрицательной 13 и положительной Ц полярности . В первый момент времени конденсатор 17 разряжен и на эмиттере транзистора 10 Обеспечивается небольшой отрицательный потенциал относительно общего провода. Это приводит к тому, что на выходе широтно-импульсного модулятора 5 отсутствуют импульсы и преобразователь напряжения 2 выключен. По мере заряда конденсатора 17 от источника положительного Н напряжения потенциал эмиттера также увеличивается. Это приводит к появлению на выходе широтно-импульсного модулятора импульсов, постепенно расширяющихся по длительности. Постепенное расширение по длительности импульсов приводит к плавному запуску преобразователя 2 напряжения и исключает его перегрузку. Как только выходное напряжение источника питания достигает заданной величины, дальнейшее поддержание его в заданных пределах осуществляется с помощью усилителя обратной связи 4. Узел включения 6 выдает информацию потребителю о появлении напряжения на выходе источника питания. Узел защиты от повышения напряжения 7 оказывается готовым к работе сразу после появления напряжений 13 и I,, узел защиты от понижения напряжения 8 не может сработать в первый момент времени, так как эталонное напряжение, получаемое с делителя напряжения 18, оказывается запирающим для транзистора 19. По мере заряда конденсатора 17 повышается и на пряжение на делителе 18. Появление напряжения на делителе напряжения 18 запаздывает на некоторое время по сравнению с выходным.. Это явление объясняется тем, что при половинном напряжении питания, усилитель обратной связи Ц обеспечивает номинальное выходное напряжение, а узел защиты от понижения 8 оказыва ется подготовленным к работе только после полного заряда конденсатора 17 Диод 21 в исходном состоянии закрыт. При аварийной ситуации в случае понижения напряжения на выходе источ ника питания транзистор 19 открывается. Это приводит коткрытию транзистора 20. Ток, протекающий по тран зисторам 19 и 20, приводит к резкому понижению напряжения на эмиттере транзистора 19- Это приводит к аткрЫ ванию диода 21, при этом делитель напряжения 18, не оказывает влияние на величину тока, протекаюицёго по транзисторам 19 и 20. Для исключе ния влияния нагрузки на tpaHзистора 19 используются ограничитель ные резисторы 22 и 23. , Узлы защиты от повышения и пониже ния напряжения воздействуют на узел отключения широтно-импульсного модулятора, который, в свою очередь отключает широтно-импульсный модулятор 5 и узел контроля включения, выдающий информацию потребителю о наличии выходного напряжения. Таким образом, устройство позволяет устранить перенапряжение на выходе и тем самым повысить надежность устройства. Формула изобретения 1 . Источник питания постоянного напряжения с защитой, содержащий пре образователь постоянного напряжения, включенный между входными и выходными клеммами, с блоком управления, включающим задающий генератор, усилитель обратной связи, широтно-импульсный модулятор, а также узел кон троля включения, выполненный на опт тронном ключе и соединенный с выходными клеммами, подключенные выходами к соответствующему выводу блока упра ления,узлы защитыот, понижения и повышения выходного напряжения, выполненные на ключевых элементах и включенные в выходные цепи двух разнополярных источников стабильного напряжения, общей шиной соединенные с отри-цательной выходной клеммой, отличающийся тем, что, с целью яовышения надежности путем устранения перенапряжений на выходе, в цепь питания усилителя обратной связи введен транзистор, коллектором соединенный с выходом источника стабильного напряжения положительной полярнос тй,эмиттером - с цепью питания усилителя обратной связи, а базой через введенный первый резистор - с входом источника стабильного напряжения положительной полярности и через введенные последовательно соединенные второй резистор и конденсатор - с выходом источника стабильного напряжения отрицательной полярности. ;.,, . „.. 2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что, с це«1 лью упрощения, узлы защиты от понижения и повышения выходного напряжекия выполнены на двух транзисторах различного типа проводимости.и двух ограничительных резисторах, а делитель эталонного напряжения узла защиты от понижения напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов, подключен параллельно входу усилителя обратной связи по цепи питания, средняя точка делит теля соединена с катодом введенного диода и эмиттером р-п-р-транзистора узла защиты от понижения напряжения, база которого через первый ограничительный резистор соединена с положительной выходной клеммой, анод диода соединен с отрицательной выходной клеммой, а эмиттер п-р-п-транзистора через второй ограничительный резистор соединен с входом введенного уз- ла отключения широтно-импульсного модулятора, выходом подключенного к управляющему входу последнего. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 680120, кл. Н 02 М 3/335, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № 535559, кл. G 05 F 1/56, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР Н- 7Ш87, кл. G 05 F 1/58, 1980.

чХ

lift