Стабилизированный источник постоянного тока с защитой от перегрузок

 

СТАБИЛИЗИРОВАННШ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗадИТОЯ от ПЕРЕГРУЗОК , содержащий задающий геиератор с цепью икшульсвого запуска, . блок отключения, выход которого соединен с входом 3aAaiGtitero генерато1ра, пороговый узел вход которого соединен с. усилителем сигнала ошибки, а выход подключен к входу блока отключения , регулируелаай усилитель мощности , подключённый к выходу задающего генератора, к клсоду регулируемого усилителя мощности подк шчены последовательно включенные вьшрямитель и фильтр, к выходу которого подкяочен вход усилителя сигнала ошибки, запирашций ключ, выход которого подклпочен к входам усилителя мощности, . пшротно-юшульсный модулятор с узлсак гальванической развязки, подключеишзй своими выходами к входу запирающего .клю1ча, а к входу модулятора подключен выход усилителя сигнала ошибки ,отлич аю1ци и с я тем, что с целью повышения надежности формированного выклюуси-g чения транзисторов регулируемого лителя мощности при перегрузке, в to) F него введена цепочка, состоящая тз последовательно соединенных резистора и диода, включенная между входом запирающего ключа и выходом порогово го узла.

QЕ .(j1) 3@9 6 05 F 1 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Л Ol а к втоМкомм свидктюьствм (2 !1) 3392194/24-07 (22).08.02.82 (46) 23.05.83. Вюл. 9 19 (72) Б.И. Рудяков (53) 621. 316. 722. 1(088.8) (56) 1. Александров -Ф.И. Оптимизация инверторов в низковольтных ис« .точннках питания. — "Электросвязь", 1922, 9 7, с. 17-21.

2. Авторское свидетельство СССР

9 830361, tm. G 05 F .1/58, 1981. (54)(57) CTASRJIHSHPOBAHHHR ИСТОЧНИК

ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗАЩИТОИ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащий задающий генератор с цепью импульсного запуска, блок отключения, -выход которого соединен с входом задакщего генератора, пороговый узел,- вход которого соединен с, усилителем сигнала ошибки, а выход подключен к входу блока отключения, регулнруезаий усилитель мощ. ности, подключенный к выходу задающего генератора, к выходу регулируемого усилителя мощности подключены последовательно включенные выпрямитель и фильтр, к выходу которого подключен вход усилителя сигнала ошибка, запирающий -ключ, выход которого подключен к входам усилителя мощности, .широтно-импульсный модулятор с узлом гальванической развязки, подключенный своими выходами к входу запирающего .ключа, а к входу модулятора подключен выход усилителя сигнала ошибки, отличающийся тем, чтор с целью повьииения надемности путем формированного выклю-чения транзисторов регулируемого уси-Я лителя мощности при перегрузке, в .него введена цепочка, состоящая из последовательно соединенных резистора и диода, включенная между входом запирающего ключа и выходом порогово го узла.

1019418

Недостатком стабилизатора является невысокое быстродействие при перегрузке на выходе, что снижает надежность источника питания.

Целью изобретения- является повы- 40 шение надежности путем форсирован-. ного выключения транзисторов регулируемого усилителя мощности при перегрузке.

Эта цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоян-"5 ного тока с защитой от перегрузок, содержащий задающий генератор с цепью импульсного запуска, блок отключения, выход которого соединен с входом задающего генератора, поро- 50 говый узел, вход которого соединен с усилителем сигнала ошибки, а выход подключен к входу блока отключения, регулируемый усилитель мощности, подключенный к выходу задающего генератора, к выходу регулируемого усилителя мощности подключены последовательно включенные выпрямитель и фильтр, к выходу которого подключен вход усилителя сигнала ошибки, запирающий ключ, выход которого подключен к входам усилителя мощности, широтно-импульсный модулятор с узлом гальванической развязки, подключенный своими выходами к.входу запирающего ключа, а к входу модуля- 65

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилиэиторам и регуляторам напряжения.

Известны стабилизированные источники питания с токовой защитой, содержащее автогенератор, усилитель мощности, блок отключения 1 .

Однако известные устройства обладают недостаточным быстродействием в период отключения при токовой перегрузке.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является стабилизированный источиик,питания с защитой от перегрузок, содержащий задающий генератор с цепью импульсного 15 запуска, блок отключения, выход которого соединен с входом задающего генератора, пороговый узел, вход которого соединен с усилителем сигнала ошибки, а выход подключен к входу блока отключения, регулируемый усилитель мощности, подключенный к выходу задающего генератора, к выходу регулируемого усилителя мощности подключены последовательно включенные выпрямитель и фильтр, к выходу

: которого подключен вход усилителя

"игнала ошибки, запирающий ключ, выход которого подключен к входам усилителя мощности, широтно-импульс ный модулятор с узлом гальваниче-. ской развязки, подключенный своими выходами к входу запирающего ключа, а к входу модулятора подключен вы- ход усилителя сигнала ошибки 2 1.

35 тора подключен выход усилителя сигнала ошибки, введена цепочка,,состоящая из последовательно соединенных резистора, и диода, включенная между входом .запирающего ключа и выходом порогового узла.

На чертеже изображена схема стабилизированного источника питания.

Устройство содержит задающий генератор 1 на транзисторах 2 и 3, силовая цепь которого соединена с входными выводами источника питания, цепь 4 импульсного запуска, соединенная с входом задающего генератора 1, блок 5 отключения, который также соединен с входом задающего генератора 1 через раэвязывающие диоды 6, а входом подключенный через пороговый узел 7 к выходу усилителя 8 сиг-. нала ошибки. В состав порогового узла 7 входит: операционный усилитель

9, согласующий транзистор 1О и стабилитроны 11 и 12. Пороговый узел

7 подключен к запирающему ключу 13 через диодно-резисторную цепь 14.

К выходу задающего генератора 1 подключен через регулируемый усилитель 15 мощности на транзисторах 16 и 17 выпрямитель 18 с фильтром, широтно-импульсный модулятор 19 с узлом гальванической развязки подключен к входу запирающего ключа 13.

Обмотка 20 трансформатора задающего генератора 1 служит для подачи напряжения синхронизации на широтно-импульсный модулятор 19. Питающее и опорное напряжение U q и U на усилитель 8 сигнала ошибки подается от дополнительного выпрямителя

21 с RC-фильтром.

Устройство работает следующим об разом.

Ъ

После подключения источника питания к входным зажимам устройства цепь 4 импульсного запуска подает стартовый импульс для задающего генератора 1. Поскольку отключающая цепь 5 разомкнута, задающий генератор запускается и напряжение прямоугольной формы поступает на вход регулируемого усилителя 15 мощности, Одновременно происходит срыв колебаний цепи 4 импульсного запуска. Модуляция по длительности прямоугольных импульсов напряжения, поступающих с задающего генератора 1 на базы транзисторов 16 и 17 усилителя 15 мощности, осуществляется запирающим ключом 13 по сигналу с широтно-импульсного модулятора 19, который получается в результате сравнения напряжения обратной связи с выхода выпрямителя 18 с опорным напряжением

Uy>< в установке сигнала 8 ошибки.

Изменение напряжения обратной связи приводит к изменению длительности открытого состояния запирающего ключа 13, а следовательно, и состояния транзисторов усилителя 15 мощности.

1019418

ВНИИПИ Заказ 3703/42 Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Наличие узла гальванической раз-, вязки в составе широтно-импульсного модулятора 19 позволяет произвольно эаземлять нагрузочные цепи. Узел гальванической развязки, может со- держать модулятор и раэвязывающий 5 трансформатор с выпрямителем во вто.ричной цепи трансформатора, связанной с входом широтно-импульсного модулятора либо оптронную пару связанную с его выходом. 30

При возникновении перегрузки или короткого замыкания с заземленной нагруэочной цепи увеличивается на-, пряжение на -выходе усилителя 8 сигнала ошибки, что приводит к появлению открывающегося потенциала на выходе порогового узла 7. Отрывающий сигнал через диодно-резисторную цепь

14 подается на запирающий ключ 13, а также на вход блока 5 отключения. 20

При этом *роисходит формированное эапирание транзисторов 16 и 17 регулируемого усилителя 15 мощности и транзисторов 2 и 3 задающего генератора 1.. Колебания задающего генерато-. 25 ра 1 срываются и снимается запрет с цепи 4 импульсного запуска, которая будет генерировать запускающие импульсы. Задающий генератор 1 будет пытаться включиться, но неликвидированное короткое замыкание приведет опять к запиранию усилителя 15 мощности и задающего генератора 1. Поэтому прн наличии длительной перегрузки,-достаточной для .срабатывания зашиты, источник питания будет периодически включаться на очень короткое время действия запускающих импульсов. Поскольку сигнал о перегрузке подается на регулируемый уси" литель мощности .без задержки и. форсированно (т.е. подается активное запирание, мощность, раосеиваемая на транзисторах 16 и 17, значительно снижается, чем и обеспечивается увеличение надежности стабилизированного источника питания.

После устранения перегрузки или короткого замыкания источник питания запускается и переходит в нормальный режим стабилизации.

Параметры фильтра 21 выбираются в зависимости от необходимой средней мощности усилителя 15 мощности в режиме короткого замыкания и необходимой задержки срабатывания защиты до момента заряда выходного конденсатора выпрямителя 18.