Стабилизатор постоянного напряжения

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторный регулируншщй элемент, во входную цепь которого включена плавкая вставка , блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу делителя Напряжения обратной связи, другой вход - к выходу основного блока опорного иапряж.ения, а выход - к цепи управления регулирующим элементом, блок форсированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом, вктвоченным между выходными шинами стабилизатора, и. компаратором , один из входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, а выход к упра яквцему входу шунтирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в частности при выполнении регулирующего элемента резервированным с индивидуальными дяя параллельных ветвей плавкими вставками , в нем другой вход упомянутого л компаратора соединен с выходом усилителя постоянного тока.

„.SU„„1026127 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1МИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 5Ц G 05F 1 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДН СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3387454/24-07 (22) 29.01.82 . (46) 30.06.83. Бюл. Р 24 (72) A.H. Чернышев, Ю.M. Казанцев, E,Н. Патлахов и К.Б. Козлов. (53) 621.316.722.1(088.8)

° (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 406192, кл. G 05 F 1/56, 1972.

° 2. Саьжер. Бйстродействующая схема защиты с тиристором.-"Электроника", 1974, 9 3, с. 61-62. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторный регулирующий элемент, во входную цепь которого включена плавкая вставка, блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, другой вход - к выходу основного блока опорного напряжения, а выход — к цепи управления регулирующим элементом, блок форсированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом, включенным между выходными шинами стабилизатора, и. компаратором, один иэ входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, а выходк управляющему входу шунтирующего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в частности при выполнении регулирующего элемента резервированным с индивидуальными для параллельных ветвей плавкими вставка- 3 ми, в нем другой вход упомянутого комнаратора соединен с выходом усилителя постоянного тока.

1026127

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных резервированных источниках питания как с линейно, так и с импульсно управляемыми регулирующими элементами.

Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент в виде двух последовательно включенных транзисторов разного типа проводимости, два делите- ® ля напряжения обратной связи, выходы которых соединены с одними электродами регулирующих транзисторов, и общий блок опорного напряжения, выход которого подключен к другим t5 электродам ) 1) .

В известном устройстве при закорачивании одного из регулирующих транзисторов другой обеспечивает поддержание заданного выходного 7{) напряжения..Однако имеющиеся в нормальных условиях постоянные потери одновременно на обоих транзисторах отрицательно сказываются на энергетических показателях стабилизатора.

Наиболее близким к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий транзисторный регулирующий элемент, во входную цепь которого включена плавкая встав- З0 ка, блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, другой вход — выходу основного блока опорного напряжения, а выход - к цепи управления регулирующим элементом, блок формированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом,включенным между выходными шинами стабилизатора и компаратором, 40 один иэ входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, другой вход — к выходу вспомогательного делителя выходного напряжения, а выход — к управляющему 45 входу шунтирующего элемента t 2l.

На-чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устрой-. ства.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, выполненный в виде двух параллельно включенных силовых транзисторов 2 и 3 с индивидуальными плавкими .вставками 4 и 5 и маломощного транзистора 6, включенного в цепь управления силовыми транзисторами 2 и 3. Сигналы на управляющий вход регулирующего элемента 1 поступают с выхода блока 7 управления, например импульсного, и состав которого входят усилитель 8 постоянного тока и генератор 9 пилообразного напряжения, выходы которых соединены с входами компаратора 10. Один из входов усилителя 8 подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, выполненного на резисторах

11 и 12, другой вход - к выходу осВ указанном устройстве предполагается при возникновении перенапряжения на выходе стабилизатора выжигать плавную вставку в его входной цепи путем открытия шунтирующего элемента и формированного увеличения тока через плавкую вставку. При выполнении регулирующего элемента резервированным, т.е. в виде несколь5 ких параллельных ветвей с .индивидуальными плавкими вставками, в случае закорачивания одного из транзисто ров, выжигается именно его плавкая вставка, после чего все остальные 60 исправные транзисторы продолжают нормально функционировать. Однако существенный недостаток известного устройства обусловлен наличием двух. несвязанных друг с другом систем уп- 65 равления регулирующим и шунтирующим элементами. Это как правило приводит к выбору неоправданно большого запаса по разграничению порога срабатывания блока форсированного увеличения тока через плавную вставку от уровня, соответствующего нормальному выходному напряжению стабилизатора с учетом ухода уставок и других параметров систем управления. Попытки снижения данного запаса сопряжены с увеличением вероятности перекрытия отмеченного порога с уровнем нормального управления регулирующим элементом и, как следствие — с излишним отключением устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы стабилизатора, в частности при выполнении регулирующего элемента резервированным с индивидуальными для параллельных ветвей плавкими вставками.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем транзисторный регулирующий элемент, во входную цепь которого включена плавкая встав-,. ка, блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов ко- торого подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, другой вход — к выходу основного блока опорного напряжения, а выход - к це ни управления регулирующим элементом, блок форсированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом, включенным между выходны-. ми шинами стабилизатора, и компаратором, один из входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, а выход— к управляющему входу шунтирующего элемента, — другой вход упомянутого компаратора соединен с выходом усилителя постоянного тока.

1026127

45 новного блока 13 опорного напряжения.

На выходе стабилизатора включены сглаживающий фильтр 14 и блок 15 форсированного увеличения тока через плавкую вставку, шунтирующий элемент. которого выполнен в виде транзистора 16 с коллекторными резистором 17, а в цепь управления введен компаратор 18. Один иэ входов компаратора 18 подключен к выходу вспомогательного блока 19 опорного напряжения, а другой вход - к выходу усилителя 8 постоянного тока. Позицией 20 на схеме обозначена нагрузка стабилизатора.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение стабилизатора поступает на делитель 11 и 12 напряжения обратной связи, с помощью которого (путем подстройки резистора 11) осуществляется задание необходимой уставки основного контура регулирования. Напряжение с выхода делителя 11-12 и выходное напряжение блока 13 опорного напряжения подаются на входы усилителя 8 постоянного тока. Последний выделяет и усиливает сигнал рассогласования, который подводится, в свою очередь, к одному из входов компаратора 10.

На другой вход компаратора 10 поступает пилообразное напряжение с выхода генератора 9. В результате имеет место широтно-импульсная модуляция сигналов управления, обеспечивающая работу регулирующего элемента 1 в ключевом режиме и требуемую стабилизацию выходного напряжения устройства. При этом фильтром 14 производится сглаживание пульсаций.

Если напряжение на выходе усилителя 8 располагается в диапазоне изменения амплитуды пилообразного напряжения с выхода генератора 9, т.е. в эоне осуществления широтноимпульсной модуляции сигналов управления, то регулирующие транзисторы

2 и 3 коммутируются с заданной скважностью, а шунтирующий транзистор 16 находится в закрытом состоянии. В случае закорачивания одного иэ регулирующих транзисторов, например 2, будет наблюдаться черезмерное повышение выходного напряжения стабилизатора. В связи с этим уровень напряжения на выходе усилителя 8 снизится и выйдет из эоны широтно- импульс. ной модуляции, исправный регулирующий транзистор 3 полностью закроется. При достижении выходным напряжением усилителя 8 уровня опорного напряжения блока 19 произойдет срабатывание компаратора 18, шунтирующий транзистор 16 откроется и к выходу стабилизатора подключится допол. нительный нагруэочный резистор.17. .Снижение общего нагрузочного сопротивления стабилизатора вызовет выжигание предохранителя 4 в цепи отказывающего транзистора

2, Предлагаемая конструкция стабилизатора постоянного напряжения позволяет производить весьма простую перестройку его уставки, а также обеспечивает возможность использования устройства в качестве регулятора напряжения. Это обусловлено тем., что.порог срабатывания блока 15 форсированного увеличения тока через плавкую вставку фиксируется подстройкой того же резистора 11, что и основная уставка стабилизатора. При изменении величины уставки, ее уходах и дрейфе усилителя 8 практически исключается перекрытие порога срабатывания 15 с уровнем нормального управления регулирующим элементом 1.

Между названными напряжениями поддерживается постоянное соотношение, определяемое величинами опорных напряжений блоков 13 и 19. В связи с этим напряжение срабатывания блока

15 форсированного увеличения тока через плавкую вставку может быть максимально приближено к нормальному выходному напряжению стабилизатора, что также положительно сказывается на .эксплуатационной надежности yci ройства.

1026127

Составитель Л. Морозов

Редактор Ю. Середа Техред Т, Маточка Корректор Г. Решетник

Заказ 4558/40 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4