Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

 

КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент и перв)ый дроссель , коммутирующий диод, включенный меядчу точкой соединения коммутирующего элемента с одним из выводов первого дросселя и общей шиной, первый конденсатор, включенный между втррьал выводом первого дросселя и общей шиной, первый делитель выходного напряжения, включенный параллельно входньФ1 выводам, источник , опорного напряжения, пороговый элемент , вход которого соединен со сравниваюцим блоком, а выход через усилитель постоянного тока - с кс 4мутирующим элементом, отличающий с я тем, что, с целью ограничения тока при перегрузке, или коротком замыкании на выходе стабилизатора и обеспечения автоматического восстановления .выходного напряжения при устранении перегрузки или коротного замыкания в нагрузке, в него введены два транзистора р и h-p-n типов проводимости, дторой дроссель, включенный последовательно с первым дросселем, дополнительная обмотка в первом дросселе, второй конденсатор, выпрямительньой диод, второй делитель напряжения, резистор, причем транзистор п-р-гг типа эмиттером подключен к первомуделителю напряжения, базой - к второму делителюj а коллектор его соединен с базой транзистора р-п-р типа, ко (Л торый коллекторно-эмиттерным переходом шунтирует источник опорного напряжения и подключен коллектором к общей шине, а эмиттером через резисторы - к шине питания, при этом выпрямительный диод подключен к одному из выводов дополнительной .обмотки, между диодом и вторьм выводом дополнительной обмотки, сое4 Ю диненным с общей шиной, включен .конденсатор, параллельно которому подключен второй делитель напряжеО ния . о 4

, „„SU„„.1042004 А

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) G 05 F 1 58

/ .

1 у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ (21) 3391225/24-07 (22) 08.02.82 (46) 15. 09 ° 83. Бюл. У 34 (72) Д.Е.Мышковский, В.И.Орехов и О.A..Томигас (S3) 621 ° 316.722 ° 1 (088.8) (56.) 1. Авторское свидетельство СССР

9 717743, кл. G 05 F 1/58, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 505014, кл. G 05 F 1/56, 1974.

1 (54) (57 ) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТО.

ЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий после- довательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент и первый дрос- сель, коммутирующий диод, включенный между точкой соединения коммутирующего элемента с одним из выводов .первого дросселя и общей шиной, первый конденсатор, включенный между вторым выводом первого дросселя и общей шиной, первый делитель выходного напряжения, включенный парал- лельно входным выводам, источник опорного напряжения, пороговйй элемент, вход которого соединен со срав нивающим блоком, а выход через усилитель постоянного тока - с коммутирующим элементом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ограничения тока при перегрузке или коротком замыкании на выходе стабилизатора и обеспечения автоматического восстановления .выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке, в него введены два транзистора р-п- р и и-p- n типов проводимости, которой, дроссель, включенный последовательно с первым дросселем, дополнительная обмотка в первом дросселе, второй конденсатор, выпрямительный диод, второй делитель напряжения, резистор, причем транзистор и --р-и типа эмиттером подключен к первому делителю напряжения, базой — к второму делителю, а .коллектор его соединен Q с базой транзистора р-и- р типа, который коллекторно-эмиттерным переходом шунтирует источник опорного напряжения и подключен коллектором С к общей шине, а эмиттером через

Ф резисторы — к шине питания, при этом выпрямительный диод подключен к одному из выводов дополнительной обмотки, между диодом и вторым вы- аив иодом дополнительной обмотки, соединенным с общей шиной, включен . фф3ь конденсатор, параллельно которому подключен второй делитель напряжения.

1042004

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системе регулирования электрических величин, и предназначено для использования в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен ключевой стабилизатор напряжения, содержащий регулирующий элемент„ накопительный дроссель, коммутирующий диод,,триггер Миитта, усилитель постоянного тока, модулятор-синхронизатор, согласукщие транзисторы, два делителя выходного напряжения, защитный транзистор, конденсатор и резистор $1).

Недостатком известного ключевого стабилизатора напряжения является отсутствие автоматического восстановления выходного напряжения при устранении короткого замыкания в нагрузке, отсутствие ограничения тока при перегрузке, на выходе стабилизатора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий последовательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент и первый дроссель, коммутирующий диод, включенный между точкой соединения коммутирующего элемента с одним из выводов первого дросселя и обшей шиной, первый кон денсатор, включенный между вторым выводом первого дросселя и общей шиной, первый делитель выходного напряжения, включенный параллельно входным выводам, источник опорногс напряжения, пороговый элемент, вход которого соединен со сравнивающим блоком, а выход через усилитель постоянного тока,с коммутирующим элементом (2 1.

Недостатком известного устройства является отсутствие защиты от перегрузок и короткого замыкания в нагрузке.

Цель изобретения - ббеспечение защиты от перегрузок и короткого замыкания в нагрузке и обеспечение автоматического восстановления выходного напряжения при устранении перегрузки или короткого замыкания в нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что ключевой стабилизатор постоянного напряжения, содержащий пос. ледовательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент и первый дроссель, коммутирующий диод, включенный между точкой соединения коммутирующего элемента с одним из выводов первого дросселя и общей шиной, первый конденсатор, включенный между вторым выводом первого дросселя и общей шиной, первый делитель выходного напряжения, включенный параллельно входным выводам, источник опорного напряжения, пороговый элемент, вход которого соединен со сравнивающим блоком, а выход через усилитель постоянного тока — с коммутирующим элементом, введены два транзистора р-Ь- р и и --р - n тTиHп оoв п р оoв оoд и моoсoтTиH, второй дроссель, включенный последовательно с первым дросселем, дополни10 тельная обмотка в первом дросселе, второй конденсатор, выпрямительный диод, второй делитель напряжения, резистор, причем транзистор n — - р -n типа эмиттером подключен к первому

)5 делителю. напряжения, базой к второму делителю, а коллектор его соединен с базой. транзистора р-и- р типа, который коллекторно-эмиттерным переходом шунтирует источник опорного напряжения и подключен коллектором к общей шине, а эмиттером через резистор — к шине питания, при этом выпрямительный диод подключен к одному из выводов дополнительной обмотки, между диодом и вторым выводом дополнительной обмотки, соединенным с общей шиной, включен конденсатор, параллельно-которому подключен второй .делитель напряжения. другой вывод обмотки 12 соединен с общей шиной. Между вторым выводом выпрямительного диода 13 и общей шиной включен конденсатор 14, парал.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Стабилизатор напряжения содержит последовательно включенные в силовую шину коммутирующий элемент 1 и первый дроссель 2. Между точкой соединения коммутирующего элемента 1 с одним выводом первого дросселя 2

4О и общей шиной включен коммутирующий диод 3, а между. другим выводом первого дросселя 2 и общей шиной включен конденсатор 4. На выходе стабилизатора включен первый делитель напряжения 5. йараллельно вход ным выводам включен источник опорного напряжения б. Кроме того, стабилизатор содержит пороговый элемент

7, вход которого соединен со сравнивающиу блоком 8 через узел ввода модулирующего сигнала 9, а выход через усилитель постоянного тока

10 - с коммутирующим элементом 1.

Кроме того, он содержит введенные второй дроссель 11, дополнительную обмотку 12 к первому дросселю

2 (начала обмоток дросселя 2 отмечены на чертеже точками ). К одному из выводов обмотки 12 подключен вы-:, прямительный диод 13 таким образом, что он работает при запертом состоянии коммутирующего транзистора 1, 1042004

ВНИИПИ Заказ 7127/48 Тираж 874 Подписное филиал ППИ "Патент", г. Ужгород, ул. Нроектная, 4 лельно конденсатору подключен второй делитель напряжения 15. Транзисторы 16 и 17 и-р- ир-n-p типов проводимости. База транзистора 16 подключена к второму делителю напряжения 15, эмиттер — к делителю 5, а коллектор - к базе транзистора 17, который коллекторно-эмиттерным переходом шунтирует источник опорного напряжения 6. При этом коллектор подключен к общей шине, а эмиттер через дополнительный резистор 18 подключен к шине питания.

Стабилизатор работает следующим образом.

При .увеличении тока на стороне нагрузки в первый момент времени ,напряжение на выходе стабилизатора поддерживается постоянным увеличивается падение напряжения на дросселе 11, соответственно увеличива- ется компенсирующее напряжение на конденсаторе 4 и 14. При превышеt, нии напряжения„ снимаемого с дели,теля 15, напряжения, снимаемого с

:.делителя 5, на 0,7 В -p- v тран- . зистор 16 открывается и откры,вает р -п- р транзистор 17, кото-. рый шунтирует на некоторое время источник опорного напряжения 6.

Все напряжение питания приложено к резистору 18. Режим регенерации ключевого стабилизатора прекращается. Напряжение на выходе стабилизатора. понижается. Время шунтирования источника опорного напряжения,6 определяется временем разря5 да конденсатора 14. По мере разряда конденсатора 14 напряжение, приложенное к переходу база — эмиттер транзистора 16, снижаетс. и транзисторы 16 и 17 закрываются. Генерация ключевого стабилизатора восстанавлива . ется. Если на выходе стабилизатора пере грузка сохраняется, то процесс пов.торяется с частотой порядка 0,1

1 Гц. Вследствие этого происходит понижение выходного напряжения и соответственно ограничение тока в нагрузке. Такой режим работы продолжается до тех пор, пока не будет снята перегрузка на выходе стабилизатора. При коротком Замыкании в

® нагрузке напряжение на выходе ста.билизатора пропадает и потенциал

:эмиттера транзистора 16 становится равным нулю и он открывается. Далее процесс происходит аналогично про25 цессу, проходящему при перегрузке.

Положительный эффект от использования изобретения по сравнению с известным определяется более высокой надежностью всего устройства.