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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах питания и защиты от токовых перегрузок устройств автоматики измерительной и вычислительной техники. Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент, последовательно включенный в силовую шину, измерительноусилительный узел, резисторный датчик тока с вспомогательным усилителем и узел защиты на основе тиристора, управляющий электрюд которого подключен к выходу вспомогательного усилителя С1. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является стабилизатор, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управляющей цепью подключенный к выходу измерительноусилительного узла , включенного параллельно выходным выводам, и через ДИОД к блоку для защиты, состоящему из резистивного датчика тока, подключенного к входу вспомогательного усилителя, тиристора, катод которого подключен к одной входной шине, э анод к катоду диода и через резистор к другой входной шине, причем управляющий электрод тиристора подключен к выходу вспомогательного усилителя Недостатками известного стабилизатора являются низкий КПД за счет рассеяния мощности на резистивном датчике тока -и неточность установки порога срабатывания защиты по току из-за температурной нестабильное- ти коэффициента передачи по току тран. зистора вспомогательного усилителя. Цель изобретения - повышение КПД и точности порога срабатывания защиты. Указанная цель достигается тем, что в стабилизатор постоянного напряжения введен генератор переменно-

го напряжения, компаратор и масштабный резистор, а датчик тока выполнен в виде магнитного модулятора с удвоением частоты, имеющего замкнутые магнитопроводы, надетые на выходную шину стабилизатора, обмотки возбуждения модулятора подключены к генератору, выходная обмотка подключена к входу вспомогательного усилителя и через масштабный резистор к выходу компаратора, вход которого подключен к выходу вспомогательного усилителя, а выход через резистор к управляющему электроду тири(тора.

На чертеже приведена структурная эле1- трическая схема стабилизатора.

Стабилизатор постоянного напряжения с .защитой от токовых перегрузок содержит последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент 1, управляющей цепью соединенный с выходом измерительно-усилительного узла 2, включенного па™ раллельно выходным выводам стабилизатора, и через, диод 3 к, блоку для защиты, состоящему из датчика 4 тока, вспомогательного усилителя 5, тиристора 6, катод которого подключен к одной входной шине, а анод к катоду диода 3 и через резистор 7 к другой входной шине, генератор 8 переменного напряжения, компаратор 9 и масштабный резистор 10, датчик тока выполнен в виде магнитного модулятора с Удвоением частоты, имеющего замкнутые магнитопроводы 11, 12 надетые на выходную шину стабилизатора, обмотки 13 и Н возбуждения модулятора подключены -к генератору, выходная обмотка 15 подключена к входу вспомогательного усилителя 5 и через масштабный резистор к выходу компаратора, вход которого подключен к выходу вспомогательного усилителя, а выход через резистор 1б к управляющему электроду тиристора, источник 17 опорного напряжения.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении входных зажимов стабилизатора к питающему источнику, а выходных зажимов к нагрузке, через регулирующий элемент 1 протекает ток, создающий на нагрузке напряжение, воздействующее через усилительно-измерительный узел 2 на регулирующий элемент так, что напряжение на нагрузке поддерживается постоянным.

Протекание тока по выходному проводу стабилизатора вызывает появление во вторичной обмотке 15 датчика k тока электродвижущей силы четногармонического сигнала, например второй гармоники. Напряжение с обмотки 15 датчика 4 тока- поступает на вспомогательный усилитель 5t в котором происходит усиление и детектирование сигнала. Компаратор 9 имеет два канала преобразования выходного сигнала вспомогательного усилителя.В одном канале происходит повторение сигнала, в другом сравнение с нор5 мированно установленным значением. Выходные сигналы каналов суммируются.

При выходном токе стабилизатора ниже порогового, сигнал проходит компаратор 9 без искажения. При этом 0 напряжение на его выходе противоположно по знаку ( или значительно меньше ) пусковому напряжению тиристора 6. Масштабный резистор 10 осуществляет при этом режим автокомпенсации постоянного магнитного поля в магнитопроводах 11, 12 и за счет глубокой отрицательной обратной связи по этой цепи датчик тока не потребляет энергии от стабилизатора напряжения. 0 При возникновении условий короткого замыкания или токовой перегрузки, выходное напряжение вспомогательного усилителя 5 становится больше напряжения нормированного источника компаратора 9. На его выходе происходит смена полярности напряжения. резистор 10 начинает течь ток противоположного направления. Масштабный резистор 10 осуществляет уже положительную обратную связь и происходит срабатывание тиристора 6. Тиристор 6 при включении-создает на ограничительном резисторе 7 падение напряжения, открывающее диод 3. Регулирующий элемент закрывается. Повторное включение стабилизатора при устранении условий перегрузки обеспечивает возвращение его в нормальный режим.

Формула изобретения 4

1, Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от токовых перегрузок, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управляющей цепью соединенный с выходом измерительно-уси