Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой по току

 

ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ПО ТОКУ, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами датчик тока, рёглирующий транзистор и DLC-фильтр, блок управления , входом подключенный к выходной клемме, а выходом соединенный с управляющим выводом регулирующего транзистора, и блок защиты по току, выполненный на триггере с самоблокировкой и задержкой на срабатывание, входом питания подсоединен.ный между входной клеммой и общей шиной , входом управления подключенный к выходу датчика тока, а выходом соединенный с управляющим выводом регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения бросков тока через регулирующий транзистор при включении и коротком замыкании , а также расширения области применения за счет увеличения допустимой емкости нагрузки, в него введены два транзистора , три диода, два делителя напряжения на резисторах и ограничительный резистор , причем эмиттеры упомянутых транзисторов через включенные в прямом направлении первый и второй диоды соединены с общей шиной, коллектор первого транзистора через ограничительный резистор соединен с управляющим выводом регулирующего транзистора , коллектор второго транзистора соеi динен с базой первого транзистора, к базам обоих транзисторов подключены делители СЛ напряжения из резисторов, один конец каждого делителя соединен с общей шиной, а второй подсоединен к входной кле.мме, база второго транзистора через третий диод соединена с выходной клеммой. со ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3с д G 05 F 1/58 д х

В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф ae-ЯК з«

Ьнх

EgVV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3578151/24-07 (22) 12.04.83 (46) 15.07.84. Бюл. № 26 (72) О. Л. Гильбурд (53) 621.316.722.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 760067, кл. G 05 F 1/58, 1978.

2. Электронная техника в автоматике.

М., «Сов. радио», 1980, вып. 11, с. 31, рис. 3. (54) (57) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С

ЗАЩИТОЙ ПО ТОКУ, содержащий последовательно включенные между входной и выходной клеммами датчик тока, реглирую щий транзистор и DLC-фильтр, блок управления, входом подключенный к выходной клемме, а выходом соединенный с управляющим выводом регулирующего транзистора, и блок защиты по току, выполненный на триггере с самоблокировкой и задержкой на срабатывание, входом питания подсоединенный между входной клеммой и общей шиной, входом управления подключенный к выходу датчика тока, а выходом соединен„„SU„„1103214 A ный с управляющим выводом регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем ограничения бросков тока через регулирующий транзистор при включении и коротком замыкании, а также расширения области применения за счет увеличения допустимой емкости нагрузки, в него введены два транзистора, три диода, два делителя напряжения на резисторах и ограничительный резистор, причем эмиттеры упомянутых транзисторов через включенные в прямом направлении первый и второй диоды соединены с общей шиной, коллектор первого транзистора через ограничительный резистор соединен с уп ра вляющим выводом регулирующего тра нзистора, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора, к базам @ обоих транзисторов подключены делители у напряжения из резисторов, один конец каж- 1фф дого делителя соединен с обшей шиной, а второй подсоединен к входной клемме, база второго транзистора через третий диод соединена с выходной клеммой.

1103214

Изобретение относится к электротехнике, в частности к импульсным стабилизаторам напряжения постоянного тока, и может быть использовано в системах электропитания аппаратуры связи и вычислительной техники.

Известен стабилизатор напряжения с защитой по току, содержащий регулирующий транзистор, последовательно с датчиком тока включенный между входной и выходной клеммами, блок управления, входом подсоединенный к выходной клемме, а выходом подключенный к управляющему выводу регулирующего транзистора, и блок защиты по току, входом соединенный с выходом датчика тока и выходом подключенный к управляющему выводу регулирующего транзистора (1) .

Недостатками этого устройства являются наличие дополнительных элементов подстройки схемы защиты по току в зависимости от номинала выходного напряжения и загрубление схемы защиты по току на момент включения стабилизатора, что увеличивает трудоемкость настройки и снижает надежность устройства в целом вследствие прохождения через регулирующий транзистор зарядных токов конденсаторов выходного фильтра и токов короткого замыкания при включении устройства на короткое замыкание по выходу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой по току, содержащий последовательно включенные в положительную силовую шину датчик тока, регулирующий транзистор и DLC-фильтр, блок управления и блок защиты по току, состоящий из двух транзисторов, образующих триггер с самоблокировкой (2).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы за счет бросков тока через регулирующий транзистор при включении стабилизатора, обусловленных зарядом конденсаторов выходного фильтра и нагрузки, а также при коротком замыкании на выходе за счет задержки срабатывания схемы защиты, которая задается постоянной времени КС-цепи. При коротком замыкании на выходе стабилизатора ток через регулирующий транзистор во время задержки определяется только внутренним сопротивлением устройства.

Цель изобретения — повышение надежности путем ограничения бросков тока через регулирующий транзистор при включении и коротком замыкании, а также расширение области применения за счет увеличения допустимой емкости нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой по току, содержащий последовательно включенные между входной

В коллекторную цепь транзистора 6 триг гера с самоблокировкой включена цепь задержки на резисторе 9 и конденсаторе 8.

Коллектор транзистора 7 триггера защиты через резистор 10 подключен к базе транзистора 6 и непосредственно к управляющему выходу регулирующего транзистора 2, Вход управления блока защиты подсоединен к выходу датчика 1 тока. Транзисторы 12 и 13 блока 11 ограничения тока через диоды 9 и 20 подключены эмиттерами к общей шине. Коллектор транзистора 12 через ограничительный резистор 14 подключен к упи выходной клеммами датчик тока, регулирующий транзистор и Д|С-фильтр, блок управления, входом подключеннйи к выходной клемме, а выходом соединенный с управляющим выводом регулирующего транзистора, и блок защиты по току, выполненный на триггере с самоблокировкой и задержкой на срабатывание, входом питания подсоединенный между входной клеммой и общей

10 шиной, входом управления подключенный к выходу датчика тока, а выходом соединенный с управляющим выводом регулирующего транзистора, введены два транзистора, три диода, два делителя напряжения на резисторах и ограничительный резистор, причем эмиттеры упомянутых транзисторов через включенные в прямом направлении первый и второй диоды соединены с общей шиной, коллектор первого транзистора через ограничительный резистор соединен с управляющим выводом регулирующего транзистора, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора, к базам обоих транзисторов подключены делители напряжения из резисторов, один конец каждого делителя соединен с общей шиной, а второй подсоединен к входной клемме, база второго транзистора через третий диод соединена с выходной клеммой.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Стабилизатор состоит из датчика 1 тоЗ0 ка, регулирующего транзистора 2, DLCфильтра 3, блока 4 управления, блока 5 защиты, выполненного на транзисторах 6 и 7, образующих триггер с самоблокировкой, конденсатора 8 задержки и ограничиваю35 щих резисторов 9 и 10, блока 11 ограничения тока регулирующего транзистора, состоящего из транзисторов 12 и 13, резисторов 14 — 18, диодов 19 — 21.

Последовательно соединенные датчик 1 тока, регулирующий транзистор?, и DLC40 фильтр 3 включены между входной и выходной клеммами. Блок 4 управления входом соединен с выходной клеммой, а выходом подключен к управляющему выводу регулирующего транзистора 2. Блок 5 защиты по цепи питания подключен между входной

45 клеммой и общей шиной.

1103214

Составитель Ю. Опадчий

Редактор С. Лнсина Техред И. Верес Корректор Г. Решетннк

Заказ 4979/36 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 равляющему выводу регулирующего транзистора 2. Делители напряжения на резисторах 15, 16 и 17, 18 подсоединены одним выводом к общей шине, другим выводом— к входной клемме, а выходом — к базам транзисторов 12 и 13, причем база транзистора 12 подключена к коллектору транзистора 13. База транзистора 13 через диод 21 подсоединена к выходной клемме.

Устройство работает следующим образом.

1О

При включении стабилизатора катод диода 21 за счет заряда конденсаторов выходного фильтра и нагрузки соединяется с общей шиной, что приводит к запиранию транзистора 13. В это время транзистор 12 от- 15 крывается током делителя из резисторов 15 и 16 и подзапирает регулирующий транзистор 2, ограничивая тем самым ток заряда конденсаторов фильтра. Порог ограничения тока определяется величиной резистора 14 и может быть выбран не больше, чем порог о срабатывания схемы защиты. Транзистор . 12, отпираясь, отпирает транзистор 6 в схеме защиты, но самоблокировка не происходит, так как конденсатор 8 еще не зарядился. Это состояние устройства сохраняться до 25 того момента, пока напряжение на выходе стабилизатора не нарастает до значения, превышающего напряжение на аноде диода 21. С этого момента транзистор 13 начинает отпираться током делителя из резисторов 17 и 18 и, шунтируя база-эмиттерный переход транзистора 12, запирает его, тем самым полностью отпирая регулирующий транзистор 2.

3а-счет диода 21, который исключает влияние выходного напряжения стабилизатора, транзистор 13 все время поддерживается в открытом состоянии.

При коротком замыкании на выходе стабилизатора катод диода 21 соединяется с общей шиной, происходит аналогичный процесс ограничения тока регулирующего транзистора, при этом через промежуток времени задержки, определяемой величиной конденсатора 8, срабатывает электронная самоблокировка схемы 5 защиты, и регулирующий транзистор 2 полностью запирается. Отключение защиты производится отключением входного напряжения. Диоды 19 и 20 необ.ходимы для надежного запирания транзисторов 12 и 13, а резисторы 16 и 18 задают смещение на базы транзисторов.

Использование изобретения позволяет повысить надежность работы стабилизатора путем ограничения бросков тока через регулирующий транзистор при включении устройства и при коротком замыкании на выходе, а также расширить область его применения за счет увеличения допустимой емкости нагрузки.