Ключевой стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение позволяет повысить надежность ключевого стабилизатора постоянного напряжения путем обеспечения отключения стабилизатора при токовых перегрузках на входе и выходе и обеспечения автоматического возврата в исходное состояние при устранении перегрузки. Это достигается тем, что в схему ключевого стабилизатора введен датчик 26 тока. При этом блок защиты выполнен на четьфех транзисторах: 12, 13, 15, 16, стабилитроне 18, диоде 17, конденсаторах 19, 20 и резисторах. При возникновении токовой перегрузки открываются транзисторы 15, 16, а затем транзисторы 12, 13, Это в конечном счете приводит к закрыванию регулирующего элемента 1, Открытое состояние транзистора 12 поддерживается в течение времени разряда конденсатора 20. После чего восстанавливается режим автоколебаний мультивибратора 7. Если при этом перегрузка устранена, схема восстанавливает свою работу. Если перегрузка осталась, процесс повторяется снова, Конденсатор 19 предназначен для устранения ложных срабатываний при переходных процессах. 1 ил. а 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 G 05 I 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3788107/24-07 (22) 08.09.84 (46) 23.05.86. Бюл. № 19 (72) В.И.Орехов и С.Н.Петров (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Специальная радиоэлектроника:

Сб., вьн1. 5, 1 981, с . 28-31 .

Авторское свидетельство СССР № 641426, кл. G 05 F 1/58, 1979. (54) КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность ключевого стабилизатора постоянного напряжения путем обеспечения отключения стабилизатора при токовых перегрузках на входе и выходе и обеспечения автоматического возврата в исходное состояние при устранении перегрузки. Это достигается тем, что в схему ключевого стабилиза„„SU„„1233126 тора введен датчик 26 тока. При этом блок защиты выполнен на четырех транзисторах: 12., 13, 15, 16, стабилитроне 18, диоде 17, конденсаторах 19, 20 и резисторах. При возникновении токовой перегрузки открываются транзисторы 15, 16, а затем транзисторы

12, 13. Это в конечном счете приводит к закрыванию регулирующего элемента

1. Открытое состояние транзистора 12 поддерживается в течение времени разряда конденсатора 20. После чего восстанавливается режим автоколебаний мультивибратора 7. Если при этом перегрузка устранена, схема восстанавливает свою работу. Если перегрузка осталась, процесс повторяется снова.

Конденсатор 19 предназначен для устранения ложных срабатываний при переходных процессах. 1 ил.

12331

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин, и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повьппение надежности схемы путем обеспечения защиты от перегрузок и обеспечения возможности автоматического восстановления режима работы схемы после снятия перегрузки.

На чертеже представлена схема предлагаемого кгпочевого стабилизатора постоянного напряжения, Стабилизатор содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 1 и накопительный дроссель 2, коммутирующий диод 3, источник 4 опорного напряжения с делителем 5, согласующий усилитель 6, выход которого подключен к управляющему вхо ду регулирующего элемент. .а, симметричный мультивибратор 7 с дифференциальным усилителем на транзисторах

8 и 9, эмиттерный резистор 10, делитель 11 выходного напряжения, транзисторы 12 и 13 в блоке защиты, сопротивление нагрузки !4.

В отличии от известного в блок за10

20

Стабилизатор работает следующим образом.

От источника 4 опорного напряжения питается симметричный мультивибратор

7, в цепи разряда хронирующих емкостей которого включены транзисторы 8 и 9 дифференциального усилителя, сосщиты дополнительно введены два тран- З0 зистора 15 и 16, диод 17, стабилитрон !

8, конденсаторы 19 и 20, резисторы

21-25, а также датчик 26 тока.

Датчик 26 тока через резистор 21 соединен с транзистором 15. Параллель35 но датчику 26 тока включен конденсатор 19. Коллектор транзистора 15 соединен с усилителем через делитель, выполненный на резисторах 22 и 23, общая точка которых соединена с базой транзистора 16, а эмиттер которого через ограничительный резистор 24 соединен с минусовой шиной стабилизатора. Коллектор транзистора 16 соединен с эмиттером транзистора 12 и

45 выводом усилителя !1 выходного напряжения. База транзистора 12 соединена со стабилитроном !8 плюсовым выводом конденсатора 20 и одним из выводов резистора. 25, вторым выводом

50 соединенного с катодом диода !7.

26 2 тавляющие с мультивибратором 7 улравляемьгй мультивибратор. При этом на базу транзистора 8 подается эталонное напряжение с делителя 5, а на базу транзистора 9 — напряжение с делителя 11 выходно -о напряжения.

В результате сравнения этих напряжений импульсы, вырабатываемые мультивибратором, меняются ло скважности.

Эти импульсы через согласующий усилитель 6 управляют работой регулирующего элемента 1. Однополярные импульсы, снимаемые с выхода регулирующего элемента, фильтруются с помощью накопительного дросселя и коммутируюшего диода, в результате на сопротивление нагрузки 14 подается постоянное напряжение, меньШее„чем входное, и стабильное за счет действия описанной цепи обратной связи, основу которой составляет управляемый мультивибратор. Появление токовой перегрузки на выходе схемы приводит к пропорциональному увеличению тока через датчик 26, увеличение напряжения на котором заставляет открыться транзистор

15 и приводиг к появлению тока в цепи делителя.

Следствием этого является увеличение напряжения на резисторе 23 и увеличение базового тока через транзистор 16, который открывается и через переход коллектор-эмиттер и ограничительный резистор 24 подключает эмиттер транзистора t3 на минусовую шину стабилизатора. До этого момента транзистор закрыт напряжением

HB. эмиттере, снимаемым с целителя 11, которое больше, чем опорное напряжение на базе этого транзистора, созданное стабилитроном 18.

Режим последнего задается балласт— ным резистором 25, включенным через диод 17 на выходе регулирующего элемента 1, Конденсатор 20 служит для затягивания процесса выхода на режим стабилитрона 18, чтобы при включении схемы не было ложных дорабатываний блока защиты.

При срабатывании транзистора 16 напряжение база-эмиттер транзистора

12 меняет свою полярность в сторону

r,. открывания этого транзистора, последний открывается, и далее схема работает аналогично защите в известном устройстве.

После закрывания схемы ток потребления уменьшается, и транзисторы 15

3 1233 и 16 закрываются, кроме того, на делителе 11 напряжение тоже становится равным нулю.

Открытое состояние транзистора 12 поддерживается в течение времени раз- 5 ряда конденсатора 20, после разряда которого транзистор 12 закрывается, что приводит к закрыванию транзистора

13 и восстановлению автоколебаний мультивибратора.

Если при этом перегрузка устранена, схема восстанавливает свой режим.

Если перегрузка осталась, транзисторы

15 и 16 вновь открываются, открываются транзисторы 12 и 13, что в конеч- 15 ном счете приводит к закрыванию регулирующего элемента 1.

Таким образом, схема работает в режиме "проб", следующих с периодом, определяемым временем разряда конден- 20 сатора 20. Снятие перегрузки приводит к восстановлению режима работы схемы.

Конденсатор 19 предназначен для устранения ложных срабатываний при 25 переходных процессах.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства в сравнении с известным заключается в повышении надежности стабилизаторов 30 напряжения при настройке и эксплуатации за счет отключения схемы при появлении перегрузок токов на стороне нагрузки и автоматического возврата схемы в исходное состояние после

10 снятия перегрузки. формула изобретения

Ключевой стабилизатор постоянного 40 напряжения, содержащий последовательно включенные в плюсовую силовую шис ну регулирующий элемент и накопительный дроссель, управляющий вход регулирующего элемента подключен к выходу согласующего усилителя, вход которого подключен к коллектору одного из транзисторов мультивибратора, эмиттеры транзисторов которого объединены и подключены к одному из выходов источника опорного напряжения, включенного параллельно входным выводам, а коллекторы транзисторов мультивибратора через резисторы подключены к общей шине, другой выход источника опорного напряжения связан через делитель опорного напряжения с базой первого транзистора дифференциального

126 усилителя, база второго транзистора которого подключена к делителю выходного напряжения, а их эмиттеры объединены и через эмиттерный резистор подключены к общей шине, а коллекторы транзисторов дифференциального усилителя подключены к входам мульти вибратора, и блок защиты на двух транзисторах, эмиттер первого транзистора подключен к делителю выходного напряжения, коллектор — к базе второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттерами транзисторов мультивибратора, а коллектор — к эмиттерному резистору дифференциального усилителя, коммутирующий диод, включенный параллельно источнику опорного напряжения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения отключения стабилизатора при токовых перегрузках на входе и выходе, обеспечения автоматического возврата в исходное рабочее состояние при устранении перегрузки, в него введен датчик тока, а в блок защиты введены третий и четвертый транзисторы, два конденсатора, диод, стабилитрон и пять резисторов, причем датчик тока, соединенный параллельно с первым конденсатором, включен в плюсовую входную шину последовательно с регулирующим элементом, при этом положительный вывод датчика соединен с эмиттером третьего транзистора, отрицательный вывод через первый резистор — с базой того же транзистора, у которого коллектор через делитель из двух последовательно соединенных второго и третьего резисторов соединен с общей минусовой шиной, а средняя точка делителя соединена с.базой четвертого транзистора,которыйколлектором подключен к эмиттеру первого транзистора и делителю выходного напряжения, а эмиттером через четвертый резистор — к минусовой шине, при этом база первого транзистора соединена с положительным выводом второго конденсатора, катодом стабилитрона и одним из выводов пятого резистора, другой вывод которого соединен с катодом диода, анодом соединенного с выходом регулирующего элемента, выводом накопительного дросселя и катодом коммутирукнцего диода, причем отрицательный вывод второго конденсатора и анод стабилитрона подключены к общей минусовой шине.