Стабилизатор постоянного напряжения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3726715/24-07 (22) 10.04.84 (46) 23.01.86. Бюл. )) 3 (72) Ю.Н.Шуваев (53) 621.316.722. 1(088.8) (56) Источники электропитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет./Под ред, С.Д,Додика и Е.И.Гальперина. М.: Советское радио, 1969, с. 332-335, рис. VII.5.

Дусавицкий Ю.Я. Магнитные стабилизаторы постоянного напряжения.

М.: Энергия, 1970, с. 30-34. (54)(57) 1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий дроссель насыщения с обмоткой управления, элемент сравнения, соединенный входами с выходными выводами, а выходом — с входом усилителя постоянного тока, выходом подключенного к базе регулирующего транзистора, в коллекторную цепь которого включена обмотка управления дросселя насыще(19) (11) ()) 4 С 05 Р 1/569; Н 02 М 7/04 ния, и исполнительный элемент, включеннный последовательно с дросселем насыщения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД и снижения объема и массы, в него введены узел коммутации на транзисторе, в коллекторную цепь которого включен исполнительный элемент и узел защиты от перегрузок по току и коротких замыканий, состоящий из транзистора защиты и согласующего транзистора, база транзистора защиты через первый резистор подключена к коллектору упомянутого регулирующего транзистора, коллектор транзистора защиты через последовательно включенные второй и третий резисторы соединен с базой согласующего транзистора, коллектор которого подключен к базе транзистора узла коммутации, а между средней точкой второго и третьего резисторов и эмиттером согласующего транзистора включен конденсатор временной задержки.

1206761

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и.ч а ю шийся тем, что исполнительный элемент выполнен на электромагнитном реле с замыкающими контактами, включенными последовательно с дросселем насыщения.

3; Стабилизатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, между базой транзистора защиты и первым

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД и снижение объема и массы стабилизатора.

На чертеже представлена схема стабилизатора напряжения.

Стабилизатор напряжения содержит дроссель 1 насыщения с обмоткой 2 управления, элемент 3 сравнения, соединенный с выходными выводами, усилитель 4 постоянного тока, выходом подключенный к базе регулирующего транзистора 5, в коллекторную цепь которого включена обмотка 2 управления дросселя 1 насыщения, узел 6 коммутации, состоящий из транзистора 7 и исполнительного элемента 8, например, электромагнитного реле с замыкакнцими контактами 9, включенного в коллекторную цепь транзистора 7 узла 6 коммутации, а также узел 10 защиты от перегрузок по току и коротких замыканий, включающий в себя транзистор 11 защиты и согла.сующий транзистор 12, база транзистора 11 защиты через первый резистор 13 подключена к коллектору регулирующего транзистора 5, коллектор транзистора 11 защиты через последовательно включеыные второй и третий резисторы 14 и 15 соединен с базой согласующего транзистора 12, коллектор которого подключен к базе транзистора 7 узла 6 коммутации, а между средней точкой второго и третьего резистором включена интегрирующая

RC-цепочка.

4. Стабилизатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени готовности к повторному включению, дополнительно введены резистивный делитель напряжения и развязывающий диод, причем средняя точка делителя напряжения через развязывающий диод подключена к конденсатору временной задержки. резисторов 14 и 15 и эмиттером согла- сующего транзистора 12 включен конденсатор .16 временной задержки.

Для повышения помехоустойчивости

5 и сглаживания пульсаций четных гармоник, наводимых в обмотке 2 управления дросселя 1 насыщения, между базой транзистора 11 защиты и первым резистором 13 включена интегрирующая

1б КС-цепочка, состоящая из резистора 17 и конденсатора 18.

Для разряда конденсатора t6 временной задержки после срабатывания узла защиты и уменьшения его времени

1 готовности к повторному включению дополнительно введены резистивный делитель напряжения на резисторах 19 и 20 и развязывающий диод 21, причем средняя точка делителя напряже20 ния через развязывающий диод 21 подключена к конденсатору 16.

В состав силовой части стабилизатора, кроме дросселя 1 насыщения, входит также преобразователь пере25 менного напряжения в постоянное, состоящий из последовательно соединенных трансформатора 22, выпрямителя 23 и фильтра 24.

В коллекторные цепи транзистоЗо ров 7 и 11 включены коллекторные резисторы 25 и 26, а в их базовые цепи могут быть включены пороговые элементы, например диоды 27 и 28, которые служат для обеспечения полного и надежного запирания этих транзисторов.

Регулирующий транзистор 5 может быть выполнен также составным.

Питание узла управления, в част40- ности цепочки, состоящей из регули1206

Составитель С.Горбачева

Редактор В.Иванова Техред А.Бабинец Корректор С.Шекмар

Заказ 8711/49 Тираж 837 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 рующего транзистора 5 и обмотки 2 управления дросселя 1 насыщения, производится от выходного напряжения стабилизатора или от вспомогательного выпрямителя, подключенного к питающей сети после контактов 9 электромагнитного реле 8.

Предлагаемый стабилизатор напряжения работает следующим образом.

Команда включения стабилизатора через резистор 25 подается на базу транзистора 7 узла 6 коммутации.

Транзистор 7 открывается, исполнительный элемент 8 — электромагнитное реле — срабатывает и напряжение питающей сети через нормально разомкнутые кЬнтакты 9 подается на дроссель 1 насыщения и далее через трансформатор 22 — на выпрямитель 23 и фильтр 24. С выхода стабилизатора напряжение поступает на его выходные выводы и на вход элемента 3 сравнения. С выхода элемента 3 сравнения сигнал рассогласования через усилитель 4 постоянного тока подается 25 ,на базу регулирующего транзистора 5, при помощи которого устанавливается ток в обмотке 2 управления, необходимый для обеспечения стабилизации выходного напряжения стабилизатора.

При нормальной работе стабилизатора регулирующий транзистор 5 находится ,в линейном режиме и на базу транзистора 11 защиты через диод 28 и резисторы 13 и 17 подается коллекторное напряжение регулирующего транзисто35 ра 5. Сопротивления резисторов 13 и 17 выбираются такими, что при нормальной работе стабилизатора транзистор 11 защиты находится в режиме насыщения, вследствие чего согласующий

40 транзистор 12 заперт, а конденсатор 16 разряжен.

При перегрузке по току или коротком замыкании в цепи нагрузки падение напряжения на внутреннем сопротивле- 4 нии стабилизатора увеличивается, напряжение на дросселе 1 насыщения

761 4 уменьшается до минимума и стабилизатор выходит из режима стабилизации.

При этом сигнал рассогласования на выходе элемента 3 сравнения н усилителя 4 постоянного тока резко увеличивается и регулирующий транзистор 5 переходит в режим насьвцения, транзистор 11 защиты запирается и начинается заряд конденсатора 16 через резисторы 26 и 14. Сопротивления резисторов 19 и 20 выбираются таким образом, чтобы при наличии напряжения команды включения развязывающий диод 21 был всегда заперт. При достижении напряжением на конденсаторе 16 значения, при котором напряжение на переходе эмиттер-база транзистора 12 соответ! ствует его открытому состоянию, он отпирается, а транзистор 7 закрывается и обесточивает обмотку электромагнитного реле 8, которое размыкает свои контакты 9 и отключает стабилизатор от питающей сети. После срабатывания узла защиты по току транзистор 11 закрыт, согласующий транзистор 12 открыт током, протекающим через резисторы 26, 14 и 15, а транзистор 7 закрыт. При снятии команды включения раэвяэывающий диод 21 открывается и конденсатор 16 разряжается через диод 21 и резистор 20, причем постоянная времени разряда конденсатора 16 выбирается в несколько раз меньше постоянной времени его заряда. !

Из изложенного ясно, что конденсатор 16 служит для временной задержки срабатывания узла защиты, в частности для предотвращения ее срабатывания при включении стабилизатора, и при его кратковременных перегрузках по току. Указанная задержка является неопасной для дроссельного стабилизатора, так как все элементы в его силовой цепи выдерживают кратковременные перегрузки по току с большой кратностью.