Ключевой стабилизатор напряжения с электронной защитой от перегрузки

 

КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЭЛЕКТРОННОЙ ЗАГЦтаОЙ t)T ПЕРЕГРУЗКИ , содержащий регулирукнций элемент , включенный силовьми выводами между входной клеммой и выходным LCD-Фильтром, дроссель которого выполнен с дополнительной обмоткой, первьй вывод которой соединен с началом основной обмотки, узел управления , подключенный первым входом между выходной клеммой и общей шиной, а выходом соединенный с входом регулирующего элемента, пороговый узел, выходной вывод которого подключен к второму входу узла управления, отличающийся тем, что. с цепью повышения КЦД с одновременным уменьшением массы и объема, в него введены диодный элемент, делитель напряжения с двумя промежуточными отводами и клемма для подключения к источнику идентичной полярности с входным напряжением с которой соединен один из крайних выводов делителя напряжения, а его первый промежуточный отвод подключен через анодкатод диодного элемента ко второму выводу дросселя, а второй промежуточный отвод делителя напряжения подключен непосредственно ко второму вхоДг ному выводу порогового узла, соединенному через конденсатор с первым входным вьшодом порогового узла, (Л соединенного с выходной клеммой, а другой крайний вывод делителя напряжения подключен в стабилизаторе с выходным напряжением, совпадакнцем по полярности с входным напряжением, к общей точке схемы, а в стабршизаторе , противоположном по полярности входному напряжению, - к-выходной клемме.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (1 1)

4(51) С 05 F 1 569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3576419/24-07 (22) 08.04.83 (46) 15.03.85. Бюл. ¹ 10 (72) Т.Б.Гальперин, Е.А.Логинов и А.N.Ïóøêèí (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 654941, кл. G 05 F 1/58, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 860034, кл. G 05 F 1/58, 1980. (54)(57) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЭЛЕКТРОННОЙ ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащий регулирующий элемент, включенный силовыми выводами между входной клеммой и выходным

LCD-фильтром, дроссель которого выполнен с дополнительной обмоткой, первый вывод которой соединен с началом основной обмотки, узел управления, подключенный первым входом между выходной клеммой и общей шиной, а выходом соединенный с входом регулирующего элемента, пороговый узел, выходной вывод которого подключен к второму входу узла управления, отличающийся тем, что, l с целью повышения КПЛ с одновременным уменьшением массы и объема, в не. го введены диодный элемент, делитель напряжения с двумя промежуточными отводами и клемма для подключения к источнику идентичной полярности с входным напряжением,с которой соединен один из крайних выводов делителя напряжения, а его первый промежуточный отвод подключен через анодкатод диодного элемента ко второму выводу дросселя, а второй промежуточный отвод делителя напряжения подключен непосредственно ко второму вход". ному выводу порогового узла, соеди" ненному через конденсатор с первым входным выводом порогового узла, соединенного с выходной клеммой, а другой крайний вывод делителя напряжения подключен в стабилизаторе с выходным напряжением, совпадакнцем по полярности с входным напряжением,. к общей точке схемы, а в стабилизаторе, противоположном по полярности входному напряжению, — к выходной клемме.

4 1 145

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в качестве источника питания.

Известны ключевые стабилизаторы напряжения с электронной защитой от перегрузки по току, содержащие в качестве датчика тока измерительные резисторы t.t3.

Недостатком таких стабилизаторов является пониженный КПД из-за расхо- 1О да мощности на резисторе — датчике тока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является ключевой стабилизатор напряжения с электрон15 иой защитой от перегрузки по току, содержащий регулирующий элемент, включенный силовыми выводами между входной клеммой и выходным LCD-фильтром, дроссель которого выполнен с дополнительной обмоткой, первый вывод которой соединен с началом основной обмотки, узел управления, подключенный первым входом между выходной клеммой и общей шиной, а выходом соединен с входом регулирующего элемента, пороговый узел, выходной вывод которого подключен к второму входу узла управления, один из входных выводов - к концу основной обмотки дросселя, а другой входной выводко второму выводу дополнительной обмотки ? J.

Недостатками устройства являются повышенные габариты и вес, что связано с увеличенным расходом мощности З5 иа силовых элементах в режиме защиты, так как ограничение роста тока через регулирующий элемент проводится на уровне, превышающем порог срабатывания, поэтому мощность, рассеиваемая на силовых элементах в режиме защиты, выше, чем в номинальном режиме.

Цель изобретения — снижение веса и габаритов ключевого стабилизатора с электронной защитой от перегрузки по току путем снижения мощности, рас" сеиваемой на силовых элементах в ре-. жиме защиты.

Указанная цель достигается тем, что ключевой стабилизатор напряжения 5О с электронной защитой от перегрузки, содержащий регулирующий элемент, включеннный силовыми выводами между входной клеммой и выходным I CD-фильтром, дроссель которого выполнен 55 с дополнительной обмоткой, первый вы-, вод которой соединен с началом основной обмотки, узел управления, под329 2 ключенный первым входом между выходной клеммой и общей шиной, а выходом соединенный с входом регулирующего элемента, пороговый узел, выходной вывод которого подключен к второму входу узла управления, введены диод, делитель напряжения с двумя промежуточными отводами и клемма для подключения к источнику идентичной полярности с входным-напряжением, с которой. соединен один из крайних выводов делителя напряжения, а его первый промежуточный отвод подключен через анод-катод диодного элемента ко второму выводу дополнительной обмотки дросселя, а второй промежуточный отвод делителя напряжения подключен непосредственно ко второму входному выводу порогового узла, соединенному через конденсатор с первым входным выводом порогового узла, соединенного с выходом клеммой, а другой крайний вывод делителя напряжения подключен в стабилизаторе с входным напряжением, совпадающем по полярности с входным напряжением, — к общей точке схемы, а в стабилизаторе, противоположном по полярности входному напряжению, — к выходной клемме.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема ключевого стабилизатора напряжения с электронной защитой от перегрузки; на фиг.2 вариант выполнения ключевого стабилизатора при малых изменениях входного напряжения, в котором вольтодобавочный источник исключен, а делитель напряжения подключается к входной и выходной клемме.

Схемы содержат регулирующий элемент 1, включенный силовыми выводами между входнои клеммой 2 и выходным LCD-фильтром, состоящим из коммутирующего диода 3, выходного конденсатора 4 и дросселя, выполненного с основной 5 и дополнительной 6 обмотками, при этом первый вывод обмотки 6 соединен с началом основной обмотки, узел управления 7, включенный между выходной клеммой 8, общей шиной и регулирующим элементом 1, пороговый узел 9, выходной вывод которого подключен к узлу управления 7, а один из входных выводов к концу основной обмотки 5, делитель напряжения 10, 11. и 12 с двумя промежуточными отводами, первый крайний вывод которого подключен к вольтодобавочному источнику, 1145 второй крайний к общей шине 13 (фиг. 1) или к входной 2 и выходной 8 клеммам (Лиг. 2), причем первый промежуточный отвод подключен через анод-катод диодного элемен- 1 та 14 ко второму выводу дополнительной обмотки 6 дросселя, а второй промежуточный отвод подключен непосредственно ко второму выходному выводу порогового узла, соединенному 1р через конденсатор 15 с первым входным выводом порогового узла, клемму 16 для подключения вольтодобавочного источника.

В .качестве диодного элемента может 15 быть выбран диод или стабилитрон на определенное напряжение в зависимости от условий согласования порогового устройства, делителя и обмоток дросселя, а также из условия 2б термокомпенсации порога срабатывания защиты.

Устройство работает следующим образом.

В режиме стабилизации напряжения, 25 т.е. в нормальном рабочем режиме, ток на входе делителя разделяется на две составляющие, одна из которых протекает через диодный элемент 14 обмотки 6 и 5, а другая протекает через резисторы 11 и 12; делитель напряжения выбирается таким образом, что напряжение между точками а и 6, т;е. напряжение на входе порогового узла, соответствует запиранию последнего. Конденсатор 15 обеспечивает

35 запирание порогового узла при включе329 4 нии стабилизатора и общую помехоустойчивость схемы защиты. Узлы схемы, выполняющие, в Совокупности фунцию преобразования и стабилизации напряжения, взаимодействуют между собой известным образом. При превышении током нагрузки порогового значения, которое выбирается близким к номинальному току нагрузки за счет падения напряжения на активном сопротивлении обмотки 5, диодный элемент призакрывается, падение напряжения на нем увеличивается, что приводит к открыванию порогового узла, который в свбю очередь запирает регулирующий элемент 1. Это приводит к падению напряжения на выходе, еще больше открывающему пороговый узел, в результате ток в нагрузке резко уменьшается, снижая расход мощности на силовых элементах 1 и 3.

При увеличении сопротивления нагрузки стабилизатора до номинальной напряжение на выходе возрастает и пороговый узел вновь закрывается, открывая регулирующий элемент. Схема возвращается в первоначальное состояние.

Благодаря сниженному расходу мощности на силовых элементах в режиме перегрузки по току (в том числе и коротком замыкании в нагрузке) проекти.рование теплоотводов силовых элементов проводится на мощности, соответствующей величине нагрузки близкой к номинальной, что позволяет снизить вес и габариты устройства. !

О УЯ

Фиг !

1145329

ВНИЯИИ Заказ 1171/35 Тираж 863 Подписное

Фкшюаа mm "naTeaT r» загород,уд.Броектиаа, 4