Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перенапряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры . Цель - обеспечение независимой и линейной установки порога срабатывания защиты с сохранением относительного значения превышения напряжения срабатывания защиты над рабочим напряжением во всем диапазоне регулирования. В устройстве выходное напряжение регулируется .первым потенциометром 6 сдвоенного резистора, а порог срабатывания защиты регулируется синхронно с помощью второго потенциометра 10. Величину относительного превыщения напряжения независимо от выходного напряжения можно установить, меняя коэффициент передачи инвертирующего усилителя 7. 1 ил. + 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3986627/24-07 (22) 11.12.85 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (72) М. И. Кукушкин и М. Г. Сабиров (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 765790, кл. G 05 F 1/58, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 129!947, кл. G 05 F 1/58, 25.02.86. (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуÄÄSUÄÄ 1319007 А1 ры. Цель — обеспечение независимой и линейной установки порога срабатывания защиты с сохранением относительного значения превышения напряжения срабатывания защиты над рабочим напряжением во всем диапазоне регулирования. В устройстве выходное напряжение регулируется первым потенциометром 6 сдвоенного резистора, а порог срабатывания защиты регулируется синхронно с помощью второго потенциометра 10. Величину относительного превышения на ряжения независимо от выходного напряжения можно установить, меняя коэффициент передачи инвертирующего усилителя 7. 1 ил.!

1

Изобретение относится к электротехнике

H может 6hITb Hcilo 1b130B3 Но 13 УстРойствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — обеспечение независимой и линейной установки порога срабатывания схемы 3ai«HT! от перенапряжения с сохранением относительного значения прсвып1ения напряжения срабатывания над рабочим напряжением во всем диапазоне регулирования.

Ны чертеже представлена принципиальная электрическая схема регулируемого стабилизатора напряжения с защитой от перенапряжения (источники питания усилителя обратной связи, инвертирующего усилителя, операционного усилителя и компаратора не показаны).

Стабилизатор содержит последовательно соединенные предохранитель 1 и регулирующий транзистор 2, эмиттср которого является первой выходной шиной стабилизатора, усилитель 3 обратной связи, выход которого соединен с базой регулирующего транзистора 2, источник 4 опорного напряжения, 1б1цей точкой подключенный к эмиттеру регулирующего транзистора и выход которо.о соединен с первым входом усилителя 3 обратной связи, последовательно соединенные мсжду выходными шинами стабилизатора первый резистор 5 и первый потенциометр 6, средний вывод которого соединен с вторьгм входом усилителя 3 обратной связи, ин13ертирук1гций усил1пс.1ь 7. вход которого подкл1очен к точке соединения первого резистл!»а и первого потенциометра, операционный усилитель 8, 1юследовательно 0сдпнснпые второй рсзисгор 9, 13торой потенциомстр !0, сдвоенный с первым потенциометром, и третий резистор 11, причем второй резистор 9 соединен с выходом источника 4 опорного напряжения, а точка соединения второго потснциометра 10 и третьего резистора 11 и средний вывод второго потенциометра 10 подключены к инвертирую1цему входу операционного усилителя 8, второй вывод третьего резистора 11 соединен с выходом операционного усилителя 8, компаратор 12, первый вход которого соединен с выходом инвертирующего усилителя 7, второй вход — — с выходом опера цион ного усилителя 8, и тиристор 13, подключенный соответствующим образом между выходны.,1н п1инами стабилизатора, управляю1ций вход которого соединен с выходом компаратора 12.

Стабилизатор работает следующим Ооразом.

В нормальном режиме работы напряжение Ui на среднем выводе потенциометра 6 поддерживается равным напряжению «/ол на выходе источника 4 опорного напряжения

/ (!)

19007

2 где Р5 — сопротивление первого резистора 5;

F4 — сопротивление первого потенциометра 6 между средним выводом и выводом, соединенным с первым резистором 5;

R — об1цее сопротивление первого реЕ зистора 5 и первого потенциометра 6;

U„,„— выходное напряжение стабилизатора. ! 0 Отек)да следует:

U„,„= — —,— —, U,„.

Ra+RI (2) Напряжение /2 на выходе инвертирующего усилителя 7 равно

Е/о= — ".k.IU„„„I, (3) где!г — коэффициент усиления усилителя 7.

Напряжение U» на выходе операционного усилителя 8 равно (4) где,R — сопротивление второго резистора 9;

RI> — сопротивление второго потенциометра !О между средним выводом и выводом, соединенным с вторым резистором 9;

RI I — сопротивление третьего резистора 11.

ЗО хоэффициент усиления Й инвертирующего усилителя 7 выбирается таким образом, что в нормальном режиме работы стабилизатора выполняется условие

Ь (U». (5)

При этом на выходе компаратора 12 поддерживается напряжение, при котором тирис-ор 13 заперт.

U = U» (6) срабатывает схема защиты, т. е. на выходе компаратора 12 появляется напряжение, отп ирающее тиристор 3. Нагрузка стабилизатора закорачивается и сгорает предохранитель 1, отключая тем самым стабилизатор от входной шины.

Подставляя в условие (6) вместо (I и U;3 их значения из выражений (3) и (4), можно определить напряжение срабатывания схемы защиты

@ь

RI I

I с- вых. сраб.l г, г г (ол

Е откуда следует, что

R I ), вых. сраб.1 П + рр Г, г ол ° (7) При аварийном превышении напряжения

40 на выходе стабилизатора увеличивается напряжение на входе инвертирующего усилит ля 7. При выполнении условия

/ тх ! U<>n гт,5+об

R4 Й5 />.6 ) Кд+ао R, U.. R5 и К,+К„

При выполнении условия

В Во Rr

R „, равно

IU„.„I R5 и

1. const. (9)

Это означает, что при выполнении условия (8) относительное превышение A U/

/Uw><1 не зависит от выходного напряжения и остается постоянным во всем диапазоне его регулирования. Величину относительного превышения независимо от выходного напряжения можно установить, меняя значение Й коэффициента передачи инвертирующего усилителя 7.

Учитывая условие (8) и используя выражения (2) — (4), из условия (5) можно определить значение Й й(Я, /R5.

Таким образом, в регулируемом стабилизаторе напряжения с защитой от перенапряжения за счет введения новых признаков относительное превышение напряжения срабатывания схемы защиты над рабочим напряжением остается постоянным во всем диапазоне регулирования, а его значение

13

Относительное превышение напряжения срабатывания схемы защиты над рабочим напряжением равно

Ле/ (/вых. сраб.! Фвых RK ф,.„I I U I R5 /г

19007

4 можно установить линейно и независимо от других параметров стабилизатора.

Фор,4!улп пзобретенп

Регулируемый стабилизатор напряжения с зашитой от перенапряжения, содержащий предохранитель, подключенный первым выводом к входной клемме, а вторым выводом — к коллектору регулируюгцего транзистора, подключенного эмиттером к выходной клемме, а базой — к выходу усилителя

10 обратной связи, подключенного первым входом к первому выводу источника опорного напряжения, подключенного вторым выводом к выходной клемме, компаратор, подключенный выходом к управляющему входу

15 тиристора, подклю енного силовыми выводами к выходной клемме и к обшей шине. резисторы, отличпюш,пйсч тем, что, с целью обеспечения независимой и линейной установки порога срабатывания схемы зашиты от перенапряжения с сохранением относи20 тельного значения превышения напряжения срабатывания над рабе>чим напряжением во всем диапазоне регулирования, в него введены сдвоенный потенциометр, инвертирующий усилитель и операционный уснли25 тель, причем первый потенциометр средним выводом подключен к второму входу усилителя обратной связи, первь>м крайним выводом к общей >нине, втор<>>м крайним Bt>lводом — к входу инвертирующего усилителя и через резистор -- к выходной клемме, вто30 рой потенциомстр объединенными первым крайним и средним выводами подключен к первому входу операционного усилителя, подключенного вторым входом к выходной клемме, а выходом — I первому входу компаратора, подкл>оченного вторым входом

35 к выход инвертируюгцего icII. Ièòå lÿ, и между выходом н первым входом операционного усилителя включен резистор.

Составитель Г. Мачивариани

Редактор A. Ворович Те><ред И. Верее Корректор, !. Патай

Заказ 25!! !42 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР и<> делам:<3<><>p< г fill(! и о>крытнй ! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра< н>скал н<>б., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, <л. !роектная, 4