Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения

 

Изобретение относится к стабилизированным источникам питания. Целью изобретения является повышение надежности импульсного стабилизатора постоянного разнополярного напряжения путем обеспечения защиты от перегрузок по току и коротких замыканий. Цель достигается введением в схему трансформатора с первичными 15 и 16 и вторичными 17 и 18 обмотками, транзисторных ключей 19 и 20, триггера 21, запускающих ключей 22 и 23, схемы 24 задержки и оптронов 25 и 26. Схема 24 необходима для обеспечения надежного запуска устройства. При случайном сбое в работе триггер 21 автоматически переключается в режим автогенератора и вновь выводит схему на номинальный режим работы. В случае короткого замыкания по обоим выходам происходит разряд накопительных конденсаторов и 2 и срабатьшание оптронов 25 и 26. Это приводит к запиранию otSoHx транзисторных ключей 19 и 20, чем и обеспечивается защита . 1 ил. с (Л сл 4 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄ SU ÄÄ 1251045

15ц 4 С 05 F !/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750262/24-07 (22) 07.06.84 (46) 15. 08. 86. Бюл. 1 - 30 (72} F,.Ï.Волков, В. И. Орехов, С.N. Орехова, Н).11.Некрасов и В.Б.Смирнов (53) 621, 316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 603166, кл. G05 I. 1/56, 1978.

Авторское свидетельство СССР

1" 909667, кл. G05 Г 1/56, 1982. (54) И)1ПУЛЬСН11. 1 СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО РАЗНОПОЛЯРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к стабилизированным источникам питания.

Целью изобретения является повышение надежности импульсного стабилизатора постоянного разнополярного напряжения путем обеспечения защиты от перегрузок по току и коротких замыканий. Цель достигается введением в схему трансформатора с первичными 15 и 16 и вторичными 17 и 18 обмотками, транзисторных ключей 19 и 20, триггера 21, запускающих ключей 22 и 23, схемы 24 задержки и оптронов 25 и 26. Схема 24 необходима для обеспечения надежного запуска устройства. При случайном сбое в работе триггер 21 автоматически переключается в режим автогенератора и вновь выводит схему на номинальный режим работы. В случае короткого замыкания по обоим выходам происходит разряд накопительных конденсаторов 1 и 2 и срабатывание оптронов 25 и 26. Это приводит к запиранию обоих транзисторных ключей

19 и 20, чем и обеспечивается защита. I ил.

4 125!

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания, предназначенных для питания различных электронных устройств с дифференциальной нагрузкой, требующих два разнополярных источника питания с общей шиной, в частности интеграль.ных операционных усилителей и некоторых типов микропроцессоров. 1О

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения защиты от перегрузок по току и коротких замыканий.

На чертеже изображена схема им- 15 пульсного стабилизатора разнополярного напряжения.

Стабилизатор содержит два накопительных конденсатора 1 и 2, два сопротивления 3 и 4, два чувствительных 20 элемента 5 и 6, два источника 7 и 8 опорного напряжения, два коммутирующих диода 9 и 10, дна суммирующих элемента 11 и 12, два компаратора 13 и 14. Накопительные конден- 25 саторы l и 2 сопротивления 3 и 4 нагрузки, чувствительные элемен— ты 5 и 6 и источники 7 и 8 опорного напряжения соединены между собой попарно последовательно, а каждая из полученных цепей подключена параллельно ныходам импульсного стабилизатора. Общие точки элементов, соединенных между собой последовательно, объединены и подключены

Ф

35 к общей шине выходных напряжений.

Катод коммутирующего диода 9 подключен к выходу положительной полярности, а анод коммутирующего диода 10 — к выходу импульсного стабилизатора отрицательной полярности. Входы источников опорного напряжения и.чувстнительных элемен— тов подключены через суммирующие элементы 11 и 12 к входам соответствующих компараторов 13 и !4. В отличие от прототипа устройство содержит силовой трансформатор с двумя первичными 15 и 16 и двумя вторичными 17 и 18 обмотками, два

50 транзисторных ключа 19 и 20, переключаемый управляющий триггер 21, запускающие ключи 22 и 23, схему

24 задержки, подключенную параллельно входу импульсного стабилизатора, переключающие оптроны 25 и 26.

Выходная обмотка 17 включена между анодом коммутирующего диода 9 и

045 2 общей шиной,а вторая выходная обмотка 18 подключена между общей шиной выходных разнополярных напряжений и катодом коммутирующего диода 10. Общая точка первой !5 и второй 16 входных обмоток силового

-:pàHñÀîðìàò0ðà подключена к положительному входу импульсного стабилизатора, а другие концы входных обмоток через транзисторные ключи 19 и 20 подключены к корпусу внепнего источника. Входы транзисторных ключей 19 и 20 подключены к соответстнующим выходам переключаемого управляющего триггера 21. Первые два входа этого триггера через запускающие ключи 22 и 23 подключены параллельно входу импульсного стабилизатора, вторые входы триггера 21 подключены через переключающие оптроны 25 и 26 к выходам компараторов 13 и 14 соответственно.

В импульсном стабилизаторе общая точка выходных разнополярных напряжений развязана с корпусом внешнего источника, а при необходимости эти точки могут быть соединены.

Импульсный стабилизатор работает следующим образом.

В первый момент времени схема 24 задержки обеспечивает отпирание запускающих транзисторов 23 и 22, которые переключают управляющий три †: триггер 21 в автогенераторный режим работы. Возникшие в схеме автоколебания (поочередное отпирание и запирание транзисторных ключей 19 и 20) вызывают появление на входных обмотках 15 и 16 силоного трансформатора переменного напряжения прямоугольной формы, которое преобразуется в переменное напряжение на выходных обмотках 17 и 18 силового трансформатора. Выпрямленное напряжение через коммутирующие диоды 9 и 10 поступает на накопительные конденсаторы 1 и 2 и на сопротивления 3 и 4 нагрузки. Выходные напряжения положительной и отрицательной полярности измеряются чувствительными элементами 5 и 6, сравниваются с напряжениями опорных источников 7 и 8 в элементах 1! и 12. С последних сигнал, соответствующий превышению вы-. ходных напряжений уровней стабилизации, поступает на компараторы 13 и 14, которые срабатывают каждый раз, когда напряжение на накопитель1251045

50 ных конденсаторах превьш1ает уровень стабилизации.

Сигналы с компараторов 13 и 14 поступают на оптроны 25 и 26., которые обеспечивают переключение управляющего триггера из режима автогенератора в режим именно триггера и его последующее переключение.

Пусть в некоторый момент времени переключаемый управляющий триггер 21 1î находится в таком состоянии, что транзисторный ключ 19 открыт, и через входную обмотку 15 силового трансформатора протекает ток, который наводит ток в выходной обмотке

17 и обеспечивает заряд накопительного конденсатора на уровне стабилизации, и после срабатывания оптрона 25 происходит перевод переключаемого управляющего триггера в новое устойчивое положение. При этом транзисторный ключ 19 запирается, а транзисторный ключ 20 отпирается, и на входной обмотке 16 трансформатора протекает ток, который наводит ток в выходной обмотке 17. Этот ток обеспечивает заряд накопительного конденсатора 2 до уровня стабилизации, что приводит к срабатыванию оптрона 26 и переводу переключаемого триггера 21 в новое устойчивое положение и т.д.

Схема 24 задержки необходима для обеспечения надежного выхода схемы на номинальный режим. С ее выхода в первый момент после включения поступают сигналы на запускающие транзисторы 22 и 23, которые переключают триггер 21 в режим авто в 4p генератора. Затем схема задержки и запускающие транзисторы не оказывают влияния на работу импульсного стабилизатора. При случайном сбое,в работе из-за помех и наводок пере- 15 ключаемый управляющий триггер автоматически переключается в режим автогенератора, вновь выводит схему на номинальный режим работы и снова переключается в режим триггера.

В случае короткого замыкания по обоим выходам происходит разряд накопительных конденсаторов 1 и 2 и срабатывание оптронов, они запираются и это приводит к запиранию 55 обоих транзисторных ключей 19 и 20, чем обеспечивается защита от короткого замыкания.

Величины выходных напряжений можно регулировать.

В предлагаемом импульсном стабилизаторе реализована глубокая отрица-. тельная обратная связь, позволяющая стабилизировать выходные напряжения при воздействии дестабилизирующих факторов и несимметричного изменения нагрузки, и обеспечена защита от короткого замыкания и токовых перегрузок. Изобретение также позволяет обеспечить развязку полученных двухполярных выходных напряжений от корпуса внешнего источника питания, т.е. между общей шиной разнопблярных напряжений и корпусом внешнего источника можно включить любой дополнительный источник напряжения, что расширяет возможноСти применения предлагаемого импульсного стабилизатора.

Кроме того, в предлагаемом устройстве улучшена электромагнитная совместимость за счет осуществления развязки выходных напряжений, что поз» воляет получить требуемую амплитуду высокочастотных пульсаций выходных напряжений при меньших габари- тах выходных фильтров на 10Х.

@ормулаизобретения

Импульсный стабилизатор постоянного разнополярного напряжения, содержащий два накопительных конденсатора, два чувствительных элемента, два источника опорного напряжения, включенные между собой попарно последовательно и через коммутирующие диоды параллельно разнополярным выходам импульсного стабилизатора, причем общие точки последовательно соединенных элементов объединены и подключены к общему выводу разнополярных напряжений импульсного стабилизатора, а выходы чувствительных элементов и источников опорного напряжения через соответствующие суммирующие элементы подключены к входам соответствующих компараторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от перегрузок по току и коротких замыканий в него введены силовой трансформатор с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, два транзисторных ключа, два переключающих оптрона, два запускающих ключа, схема задержl25l045 компараторов

Составитель С.Горбачева

Редактор Е.Копча Техред З.Чижмар Корректор .1.Максимищинеп

Заказ 4410/44 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, ки, переключаемый управляющий триггер, причем выходные обмотки силового трансформатора включены последовательно, а их общая точка подключена к общей пине выходных напряжений импульсного стабилизатора, второй выход первой выходной обмотки подключен к аноду первого коммутирующего диода, а второй выход второй выходной обмотки подключен к катоду второго коммутирующего диода, при этом последовательно соединенные первый транзисторный ключ и первая входная обмотка силового трансформатора, а также второй транзисторI ный ключ и вторая входная обмотка силового трансформатора подключены параллельно входу импульсного стабили— затора, а базы транзисторных ключей подключены к выходам переключаемого управляющего триггера, первые входы которого через запускающие ключи подключены к выходам схемы задержки, 10 подключенной параллельно входу им— пульсного стабилизатора, а вторые два входа переключаемого управляющего триггера подключены к выходам соответствующих оптронов, входы которых

15 (оединены с выходами соответствующих