Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Цельповышение надежности стабилизатора напряжения СН- путем упрощения схемы защиты от перегрузок. При перегрузках в момент времени, когдй ток чеVffon рез транзистор достигает величины уставки, на выходе компаратора 10 появляется сигнал 1 и за счет цепочки 12 компаратор остается в этом состоянии и при нулевом сигнале с датчика тока 3. Сигнал с компаратора через цепочку 11 увеличивает сигнал обратной связи, снимаемый с делителя 7. Это приводит к появлению на выходе модулятора нулевого сигнала, который запирает транзистор. Положительный импульс напряжения с вывода 19 генератора 16, воздействуя через цепочку 21, возвращает компаратор 10 в исходное состояние и, воздействуя через цепочку 20 на инвертирующий вход модулятора 10, удерживает транзистор в закрытом состоянии на время действия этого импульса. 2 ил. (Л с ю со 00 tsD оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 0 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3983620/24-07 (22) 06.12.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (72) И.И,Филиппов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 851380, кл. G 05 F 1/573, 1979.

ЗТвА. Под ред. 10.И,.Конева. И.:

Радио и связь, 1983, в.14, с.20, рис.5. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТ0А 0Т ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания ° Цельповышение надежности стабилизатора напряжения СН.путем упрощения схемы защиты от перегрузок. При перегрузках в момент времени, когда ток че„„SU„„1298728 A1 рез транзистор достигает величины уставки, на выходе компаратора 10 появляется сигнал " 1" и за счет цепочки 12 компаратор остается в этом состоянии и при нулевом сигнале с датчика тока 3. Сигнал с компаратора через цепочку 11 увеличивает сигнал обратной связи, снимаемый с делителя

7. Это приводит к появлению на выходе модулятора нулевого сигнала, который запирает транзистор. Положительный импульс напряжения с вывода 19 генератора 16, воздействуя через цепочку 21, возвращает компаратор 10 в исходное состояние и, воздействуя через цепочку 20 на инвертирующий вход модулятора 10, удерживает транзистор в закрытом состоянии на время действия этого импульса, 2 ил.

1 12987

Изобретение относится, к электротехнике и может быть использовано н качестве вторичных источников питания.

Цель изобретения †. повышение надежности.

На фиг.1 приведена схема стабилизатора, на фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство содержит источник 1 1О питания, к которому подключены последовательно соединенные силовой трансформатор 2, датчик 3 тока и ключевой регулирующий элемент 4, управляющий вход которого соединен через предварительный усилитель 5 с выходом широтно-импульсного модулятора 6. Первый резистивный делитель 7 подключен к выходным клеммам 8 и 9 стабилизатора, а средним выходом — к инвертирующему входу модулятора 6. Выход компаратора 10 защиты через две цепочки

11 и 12, содержащие последовательно соединенные диод и резистор, подклю-, чен соответственно к иннертирующему входу модулятора 6 и к среднему выводу второго делителя 13, один из выводов которого подключен к выходной клемме датчика 3 тока, Вторая выходная клемма датчика 3 и один из выводов третьего делителя 14 подключены к минусовой клемме дополнительного источника питания. Средний вывод делителя 14 подключен к инвертирующему входу компаратора 10 защиты, а другие выводы делителей 13 и 14 подключены к плюсовой клемме дополнительного источника. Первый выход 15 генератора 16 пилообразного напря— жения, к которому подключен первый 40 вывод интегрирующего конденсатора

17, подключен к неинвертирующему входу модулятора 6, Второй вывод интегрирующего конденсатора 17 соединен с источником 18 опорного напря- . 45 жения. Второй выход 19 генератора

16, с которого снимается импульсный сигнал, соединен с инвертирующими входами модулятора 6 и компаратора

10 через цепочки 20 и 21, содержа- 50 щие последовательно соединенные диод и резистор.

Устройство работает следующим образом. 55

В режимах работы без перегрузок потенциал U: инвертирующего входа д компаратора 10 защиты выше потенциала U неинвертирующего входа на всем

28 2 интервале периода Т (фиг.2г). В результате на выходе компаратора 10 постоянно присутствует нулевой сигнал, диод цепочки 11 заперт и заш нта не оказывает влияния на работу стабилизатора. Напряжение треугольной (пилообразной) формы, приподнятое на уровень опорного напряжения

Ug источника 18, снимаемоЬ с выхода

15 генератора 16 сравнивается в модуляторе 6 с напряжением Б, которое пропорционально выходному напряжению стабилизатора U только в интервале времени t,-, когда сигнал на выходе 19 генератора 16 равен нулю и диод цепочки 20 заперт. В интервале времени t — t сигнал U

2 19 превышает потенциал U, Сигнал, который на выходе модулятора 6 равен логической "1" (фиг.2в), через предварительный усилитель 5 отпирает ключевой элемент 4.

В момент t с гнал на выходе мо2 дулятора 6, который запирает ключевой элемент 4, становится ранным нулю, В интервале времени t -С . за счет выходного сигнала U (фиг.2а)

19 генератора 16 снимаемый с его выхода

19 потенциал U значительно превышает сигнал 13 и U . Поэтому в этом интервале времени сигнал на вы- ходе модулятора 6 всегда ранен нулю и ключевой элемент 4 заперт, что ограничивает максимальную длительность импульсов управления и предотвращает насыщение трансформаторов устройства. !

При перегрузке или коротком замыкании сигнал на выходе датчика тока 3, а следовательно, и потенциал

U, увеличиваются, В момент времени с потенциал U становится равным потенциалу U На выходе компаратора 10 защиты появляется сигнал "1", rro величине близкий напряжению П „ питания (фиг,2д). Этот сигнал через цепочку 12 увеличивает потенциал с

U,,который по выличине превышает б потенциал U, даже при отсутствии сигнала с датчика 3 тока. Кроме того выходной сигнал с компаратора

10 через цепочку 11 увеличивает потенциал П на инверсном входе модулятора 6 ро такой величины, что он превьппает сигнал U,, поступающий на неинвертирующий вход. В результате на выходе модулятора 6 появляется

3 1298728 4 нулевой сигнал, запирающий ключевой элемент.

После запирания ключевого элемента 4 сиггал U >(фиг,2г) датчика 3 тока становится равным нулю, но за счет положительной обратной связи через цепочку 12 потенциал U превышает потенциал U . Комапаратор 10 остается в прежнем состоянии, поддерживая ключевой элемент 4 в разом- 10 ними выводами подключен к выходным кнутом состоянии.

С появлением в интервале времени на выходе 19 генератора 16 по.а т ложительного импульса U по ампли—

19 туде близкий напряжению питания 15 (фиг,2а), потенциал U.д „увеличивается и становится больше потенциала U (фиг.2F). Компаратор 10 защиты возвращается в исходное состояние, Но потенциал П на инвертирующем входе модулятора превышает-потенциал

U,> неинвертирующего ахова эа счет сигнала U, поступающего через цепочку 20. Поэтому в интервале времени и -t „ сигнал t на выходе модулятора 6 по-прежнему равен нулю и ключевой элемент 4 заперт, B момент сигнал U, генератора 16 становится равным нулю и потенциал U становится пропорциональным выходному напряжению U „„ стабилизатора. На выходе модулятора появляется единичный сигнал, который через предварительный усилитель 5 отпирает ключевой элемен

4. Далее процессы протекают аналогич но.

Таким образом, предлагаемое устройство выполняет ограничения тока через ключевой элемент на максималь- но допустимом уровне, но при этом осуществляет ограничение максимальной длительности управляющих импульсов, при более простой схеме. матор, датчик тока и ключевой регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен через предварительный усилитель с выходом широтно-импульсного модулятора, источник опорного напряжения, соединенный с клеммами для подключения дополнительного источника питания, три резистивных делителя, первый из которых крайклеммам, а средним выводом — к инвертирующему входу широтно-импульсного модулятора, второй и третий резистивные делители средними выводами подключены соответственно к неФормула изобретения

Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок, содержащий последовательно соединенные и подключенные к входным клеммам силовой трансфор20

30 т

50 инвертирующему и инвертирующему входам компаратора защиты, выход которого через две цепочки, состоящие иэ последовательно соединенных диода и резистора, подключены соответственно к среднему выводу второго делителя и к инвертирующему входу широтно-импульсного модулятора, неинвертирующий вход которого подключен к первому выводу интегрирующего конденсатора, являющегося первым выходом генератора пилообразного напряжения, включенного параллельно источнику опорного напряжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности второй выход упомянутого генератора, через две дополнительные цепочки, состоящие иэ последовательно соединенных диода и резистора, подключен к инвертирующим входам компаратора защиты и широтно-импульсного модулятора, второй вывод интегрирующего конденсатора генератора пилообразного напряжения подключен к выходу источника опорного напряжения, один вывод второго резистивного делителя подключен к выходной клемме датчика тока, вторая выходная клемма которого и один из выводов третьего резистивного делителя подключены к минусовой клемме дополнительного источника питания, к плюсовой клемме которого подключены другие выводы второго и третьего резистивного делителя.

1298728

Составитель С.Горбачева

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор Н.Егорова

Тираж 864

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 888/50

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4