Стабилизирующий источник электропитания

 

СТАБШТИЗИРУЮПЩЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащий выпрямительно - коммутирующий мост, подключенный вьгеодами первой диагонали между одной из входных и одной из выходных клемм, а первым выводом второй диагонали - к объединенным силовым выводам параллельно включенных регулирующих транзисторов, подключенных другими силовыми выводами через выравнивающие резисторы к второму выводу второй диагонали выпрямительно - коммутирующего моста , а входом управления - к первому силовому выводу согласующего транзистора , подключенного вторым силовым выводом через резистор к первому выходу двухполярного служебного источника питания, подключенного входами к входным клеммам, узел управления, подключенный входами питания - к второму выходу служебного источника питания и к второму силовому выводу согласующего транзистора , выходом - к управляющему входу согласующего транзистора, а входом через датчик напряжения и выпрямительный мост - к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходным клеммам, делитель напряжения , подключенный первым крайним выводом к входу управления регулирующих транзисторов, вторым крайним выводом-к общему выводу служе бного источника питания и к второму выводу второй диагонали выпрямительно - коммутирующего моста, транзистор защиты, подключенный базой к среднему выводу делителя напряжения , конденсатор, подключенный перi вьм выводом к общему выводу служебного источника питания, два ре-, (О зистора, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности защиты и уменьшения габаритов, в него введены два транзистора, диод, конденсатор и четыре резистора, причем эмиттер транзистора защиты подключен к kl общему выводу служебного источника питания, к эмиттеру первого введенного транзистора и к аноду диода, катод которого через резистор подключен к базе транзистора защиты и через введенный коденсатор - к .коллектору второго введенного транзистора, подключенного эмиттером к первому выходу служебного источника питания, а базой через резистор - к коллекто ру транзистора защиты, первый транзистор подключен базой через резистор - к коллектору второго транзистора ,а коллектором через резистор к выходу схемы управления и к второму выводу конденсатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (1)) (5!) 4 (: 05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3688155/24-07 (22) 09 ° 01 ° 84 (46) 15.09.85„Бюл, Ф 34 (72) С.И.Реморов (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Белопольский И.И. и др. Транзисторные стабилизаторы на повышенные и высокие напряжения. M. "Энергия", 1971, с. 54, 2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 903837, кл. G 05 F 1/58, 1982. (54) (57) СТАБИЛИЗИРУЮГ(ИИ ИСТОЧНИК

ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, содержащий выпрямительно — коммутирующий мост, подключенный выводами первой диагонали между одной из входных и одной из выходных клемм, а первым выводом второй диагонали — к объединенным силовым выводам параллельно включенных регулирующих транзисторов, подключенных другими силовыми выводами через выравнивающие резисторы к второму выводу второй диагонали выпрямительно — коммутирующего моста, а входом управления — к первому силовому выводу согласующего транзистора, подключенного вторым силовым выводом через резистор к первому выходу двухполярного служебного источника питания, подключенного входами к входным клеммам, узел управления, подключенный входами питания — к второму выходу служебного источника питания и к второму силовому выводу согласующего транзистора, выходом — к управляющему входу согласующего транзистора, а входом через датчик напряжения и выпрямительный мост — к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого подключена к выходным клеммам, делитель напряжения, подключенный первым крайним выводом к входу управления регули- рующих транзисторов, вторым крайним выводом-к общему выводу служебногп источника питания и к второму выводу второй диагонали выпрямительно — коммутирующего моста, транзистор защиты, подключенный базой к среднему выводу делителя напряжения, конденсатор, подключенный первым выводом к общему выводу служебного источника питания, два ре-. зистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты и уменьшения габаритов, в него введены два транзистора, диод, конденсатор и четыре резистора, причем эмиттер транзистора защиты подключен к общему выводу служебного источника питания, к эмиттеру первого введенного транзистора и к аноду диода, катод которого через резистор подключен к базе транзистора защиты и через введенный коденсатор — к .коллектору втброго введенного транзистора, подключенного эмиттером к первому выходу служебного источника питания, а базой через резистор — к коллектору транзистора защиты, первый транзистор подключен базой через резистор - к коллектору второго транзистора, а коллектором через резистор к выходу схемы управления и к второму выводу конденсатора.

1179301

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для электропитания устройств автоматики, .вычислительной техники и средств связи повышен ой надежности. 5

Цель изобретения — повышение надежности защиты и уменьшение габаритов стабилизирующего источника электропитания.

На чертеже дана электрическая схе-10 ма стабилизирующего источника электропитания.

Схема содержит регулирующий орган, состоящий из выпрямительно — коммути!

5 рующего моста 1 на диодах. Одна его диагональ включена последовательно в силовую цепь передачи электроэнергии между одной из клемм 2 для лодключения питающего напряжения и одной из выходных клемм 3 стабилизирующего

20 источника, а другая — параллельно выводам параллельно включенных транзисторов 4 силовой части регулирующего органа. В эмиттерные цепи указанных

25 транзисторов включены токовыравнивающие резисторы 5,а управляющие выводы этих транзисторов соединены через транзистор 6 согласующей части регулирующего органа и ограничивающий резистор 7 с положительным выводом служебного источника электропитания.

Последний состоит пз входного трансформатора 8, первичная обмотка которого подключена к клеммам 2, 9 для подключения стабилизирующего источни-35 ка к сети, вторичная — выполненная со средней точкой, через мостовой выпрямитель 10 на диодах и RC-фильтры на резисторах 11, 12 и конденсаторах 13 и 14 — к питающим клеммам 40 схемы управления 15, а средней вывод трансформатора 8 соединен с точкой, объединяющей токбвыравнивающие резисторы 5. Выход схемы управления 15 стабилизатором подключен 45 к управляющему входу транзистора 6 согласующей части регулирующего органа, а вход через датчик напряжения 16 и выпрямителы|ый мост 17 — к вторичной обмотке выходного транцфор-50 матора 18, первичная обмотка которого подключена к выходным клеммам

3, 19 стабилизирующего источника.

Имеется также каскад защиты, содержащий ждущий мультивибратор на тран- 55 эисторах 20, 21, подключенный между положительным выводом служебного истоЧника питания и средним выводом вторичной обмотки входного трансформатора 8, исполнительный каскад на транзисторе 22, измерительный делитель напряжения на резисторах 23 и

24 и цепь плавного запуска на конденсаторе 25, включенном между управляющим входом транзистора 6 согласующей части регулирующего .органа и средним выводом вторичной обмотки входного трансформатора 8, коллектор входного транзистора 20 мультивибратора через делитель напряжения на резисторах 26 и 27 соединен с переходом база — эмиттер транзисто.

Ipa 21, коллектор которого через ! последовательную цепь, состоящую из времязадающего конденсатора 28 и резистора 29, соединен с базой входного транзистора 20 мультивибратора и входом делителя напряжения на резисторах 23 и 24, а через делитель напряжения на резисторах

30 и 31 — с базово — эмиттерным переходом транзистора 22 исполнительного каскада. Коллектор этого транзистора через ограничивающий резистор 32 соединен с управляющим входом транзистора 6 согласующей части регулирующего органа стабилизирующего источника. Общая точка времязадающей цепи на конденсаторе

28 и резисторе 29 через диод 33, включенный в обратном направлении, подключена к средней точке вторичной обмотки входного трансформатора 8.

Стабилизирующий источник электропитания работает следующим образом;

При подключении стабилизирующе-. го источника к источнику электроэнергии образуется цепь питания базы транзистора 6 согласующей части регулирующего органа от вторичной обмотки трансформатора 8 через выпрямитель 10,ВС вЂ” фильтры на резисторах 11, 12 и емкостях 13 и

14 и схему управления 15. В результате транзистор 6 согласующей части регулирующего органа открывается и образует цепь питания баэ транзисто-. ров 4, последние открываются, питание через выпрямительно — коммутирующий мост 1 и открытые транзисторы 4 силовой части регулирующего органа подается к выходным клеммам 3, 19

4 стабилизирующего источника.

Поскольку к управляющему входу транзсторов 6 и 4 регулирующего .

3 11793 органа подключен конденсатор 25, а в эмиттерных цепях транзистора 4 имеются токовыравнивающие резисторы 5, то по мере заряда конденсатора 25 осуществляется плавное нарастание тока через транзисторы регулирующего органа, а следовательно, и величины напряжения, подаваемого на выход стабилизирующего источника; скорость нарастания тока и !О напряжения зависит от выбора величин емкости конденсатора 25, резисторов 5 и величины тока заряда конденсатора 25.

Таким образом, в схеме осуществляется процесс плавного пуска ста билизирующего источника, что исключает броски тока через транзисторы регулирующего органа в момент включения. 20

При .изменении напряжения на выходе стабилизирующего источника электропитания, вызванного изменением напряжения системы электропитания, изменяется напряжение на вторичной обмотке трансформатора 18, а следовательно, и на датчике напряжения 16. Сигнал, снимаемый с датчика 16, подается на вход схемы управления 15, соединенной с управляющим входом транзистора 6 согласующей части регулирующего органа, на выходе которой вырабатывается сигнал, приводящий эа счет изменения внутреннего сопротивления транзисторов регулирующего органа к компенса35 ции изменения выходного органа напряжения.

Если перегрузка или короткое замыкание пропадает, то схема автоматически возвращается в исходное состояние; если имеет место стационарное короткое замыкание или перегрузка, то как только ток через транзисторы 4 достигает порогового значечия, снова происходит срабатывание каскада защиты и осуществляется лавинообразный перевод .транзисторов регулирующего органа из активного режима в режим отсечки, чем обеспечивается надежная их защита от токовых перегрузок и коротких замыканий в потребителе.

Таким образом, в схеме осуществлен, процесс плавного пуска стабилизирующего источника, исключающий броски тока через транзисторы регулирующего органа в момент включения,а гак. же @фективная защита от перегрузок

При возникновении перегрузки или короткого замыкания возрастает и ток через транзисторы 4 силовой части 40 регулирующего органа, а следовательно, и через токовыравнивающие резисторы 5, что приводит к возрастанию потенциала на базах транзисторов 4 относительно среднего вывода служеб- 45 ного источника, параллельно которым подключен измерительный делитель напряжения на резисторах 23 и 24.

Как только величина тока достигает порогового значения, открывается 50 входной транзистор 20 мультивибратора и через делитель на резисторах

27, 26 образуется цепь питания базы транзистора 21, который, открываясь через конденсатор 28 и резистор 29 образует дополнительную цепь питания входного транзистора 20, что приводит к еще большему его открыванию, 01 4 а следовательно и большем " открына1 нию второго транзистора 21 мультивибратора. Образуется лавинообразный процесс перевода транзисторов ?О и 21 из режима отсечки в режим насыщения. Одновременно транзистор 21 через делитель на резисторах 30, 31 подает питание на базу исполнительного каскада на транзисторе 22. Последний, открываясь, шунтирует базовый ток транзистора 6, транзисторы регулирующего органа закрываются, отключая питание от потребителя, и одновременно разряжает емкость конденсатора 25, подготавливая ее к новому циклу включения стабилизирующего источника с плавным запуском.

Поскольку транзисторы 20, 21 ждущего мультивибратора открыты, происходит заряд емкости 28, определяющий время состояния отсечки транзисторов регулирующего органа при перегрузке или коротком замыкании в потребителе. По мере заряда конденсатора 28 уменьшается зарядный ток, втекающий в базу транзистора 20. В результатее ст закрывается и закрывает транзистор 21. Конденсатор 28 начинает разряжаться через резисторы 30, 31 и развязывающий диод 33, причем транзистор 22 остается некоторое время открытым, а затем начинает плавно закрываться, осуществляя тем самым плавный заряд конденсатора 25, т.е. плавное изменение напряжения на базе согласующего транзистора 6 регулирующего органа, что и обеспечивает плавный пуск схемы.

1179301

Составитель Г.Мочавариани

Редактор О.Колесникова Техред Л.Мартяшова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5674/49 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент",,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и коротких замыканнй,мгновенно переводящая транзисторы регулирующего органа в режим отсечки при превьппении перегрузки порогового значения с последующим автоматическим повторно — кратковременным проверочным включением.