Непрерывно-ключевой стабилизатор тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, в первую очередь для питания устройств на лавинно-пролетных диодах. Цель изобретения - повы75 . Атро в для етвышение надежности, быстродействия и чувствительности схемы защиты от перенапряжения и КЗ на нагрузке при одновременном повышении точности управления преобразователем постоянного напряжения. Цель достигается построением схемы защиты от перенапряжения и КЗ на нагрузке на основе двухпорогового компаратора 13, 14 с логическими элементами 16-18, управляющими состоянием регулирующего элемента 4 регулятора постоянного тока 5, а также формированием напряжения управления преобразователем постоянного напряжения 1 с помощью делителя 10-12, включенного между базой регулирующего элемента регулятора постоянного тока и общей шиной. 1 ил. (Л 00 Выход ОО 4; 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 00 А1 (511 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ход

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3961933/24-07 (22) 09. 10. 85 (46) 30. 10.87. Бюл, Р 40 (72) Г.Г. Грегерадский (53) 62 1.316 722, 1(088.8) (56) Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ. 1975, вып. 9, с. 75.

Авторское свидетельство СССР

У 905803, кл. С 05 F 1/56, 1982. (54) НЕПРЕРЫВНО-КЛЮЧЕВОЙ СТАБИЛИЗАТОР ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, в первую очередь для питания устройств на лавинно-пролетных диодах, Цель изобретения — повышение надежности, быстродействия и чувствительности схемы защиты от перенапряжения и 1(3 на нагрузке при одновременном повышении точности управления преобразователем постоянного напряжения. Цель достигается построением схемы защиты от перенапряжения и КЗ на нагрузке на основе двухпорогового компаратора 13, 14 с логическими элементами 16-18, управляющими состоянием регулирующего элемента 4 регулятора постоянного тока

5, а также формированием напряжения управления преобразователем постоянного напряжения 1 с помощью делителя 10-12, включенного между базой регулирующего элемента регулятора постоянного тока и общей шиной. 1 ил.

1 1348800 2 та, а другим — к токоэадающему пер- 3р вому резистору 7, свободный вывод которого подключен к выходу стабилизатора тока; опорный стабилитрон 8, включенный между базой согласующего транзистора 5 и выходом стабилизато35 ра тока; токостабилизирующий двухполюсник 9, входом подключенный к входу регулятора 3 постоянного тока, а выходом — к базе согласующего транзистора 5; схему защиты, состоящую из выходного делителя на втором 10, третьем 1! и четвертом 12 резисторах, первого 13 и второго 14 компараторов, причем инвертирующий вход первого компаратора 13 подключен к точке сое- 45 динения второго 10 и третьего 11 резисторов, а неинвертирующий вход второго компаратора 14 — к точке соединения третьего 11 и четвертого 12 резисторов, свободные входы компараторов 13 и 14 подключены к источнику

15 опорного напряжения, первого 16 и второго 17 логических элемента

И-HE и логического инвертора НЕ 18, причем выход второго компаратора 14

55 через логический инвертор НЕ 18 подключен к одному из входов первого логического элемента И-НЕ 16, а выход первого компаратора 13 подключен

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры, в первую очередь для питания устройств на лавинно-пролетных диодах (ЛПД).

Целью изобретения является повышение надежности непрерывно-ключевого стабилизатора тока, а также быстродействия защиты от перенапряжения и короткого замыкания на нагрузке и ее чувствительности при одновременном повышении точности управления преобразователем постоянного напряжения.

На чертеже приведена принципиальная схема непрерывно-ключевого стабилизатора тока.

Устройство содержит регулируемый преобразователь 1 постоянного напряжения, входом подключенный к входным клеммам, а выходом, зашунтированным конденсатором 2, к входу регулятора 3 постоянного тока, включающего в себя регулирующий элемент на проходном 4 и согласующем 5 транзисторах, дроссель 6, одним входом подключенный к выходу регулирующего элемен10

25 к одному из входов второго логического элемента И-НЕ 17, выход которого подключен к свободному входу первого логического элемента И-НЕ 16; защитного транзистора 19, который базой подключен к выходу первого логического элемента И-HE 16, коллектором (через пятый резистор 20) — к базе согласующего транзистора 5, а эмиттером — к общей шине стабилизатора тока, схемы 21 задержки, входом подключенной к источнику 22 постоянного напряжения, а выходом — к свободному входу второго логического элемента И-НЕ, источник 22 постоянного напряжения через шестой резистор 23 соединен с входом регулятора постоянного тока, а другим выводом подключен к общей шине, кроме того, . источник 22 постоянного напряжения соединен с источником 15 опорного напряжения, управляющий вход преобразователя 1 постоянного напряжения подключен к средней точке делителя на седьмом 24 и восьмом 25 резисторах, причем седьмой резистор 24 свободным выводом подключен к базе проходного транзистора 4, а восьмой резистор 25 свободным выводом подключен к общей шине стабилизатора тока.

Устройство работает следующим образом.

При изменении входного напряжения в широких пределах, а выходного — в пределах, задаваемых величиной резистора 11, напряжение на регулирующем элементе поддерживается неизменным, так как напряжение, подаваемое на управляющий вход преобразователя постоянного напряжения и снимаемое с общей точки седьмого 24 и восьмого 25 резисторов, пропорционально напряжению на нагрузке и при его изменениях пропорционально отрабатывается преобразователем постоянного напряжения.

В нормальном режиме работы напряжение в точке соединения второго 10 и третьего 11 резисторов больше, а в точке соединения третьего 11 и четвертого 12 резисторов меньше задаваемого от источника 15 опорного напряжения и формируемого от источника 22 постоянного напряжения. Вследствие этого на выходах компараторов 13 и 14 формируется низкий уровень напряжения, соответствующий логическому "0", который через посредство логического

13 F8800

40 инвертора НЕ 18 и логического элемента И-HE 17 устанавливает на выходе логического элемента И-НЕ 16 состояние логического "0", в результате чего защитный транзистор 19 находится в режиме отсечки и не влияет на работу регулятора 3 постоянного тока.

В случае превышения напряжением на нагрузке требуемого значения на- 10 пряжение в точке соединения тртьего

11 и четвертого 12 резисторов превысит величину напряжения, задаваемого источником 15 опорного напряжения, в результате чего на выходе компара- 15 тора 14 формируется напряжение высокого уровня, соответствующее логической "1", и через посредство логического инвертора НЕ 18 перевод и выход логического элемента И-НЕ 16 20 в состояние логической "1". Положительный потенциал на базе защитного транзистора 19 переводит его в состояние насыщения, в результате чего происходит запирание регулирующего 25 элемента и, как следствие, снижение выходного тока и ограничение величины выходного напряжения на требуемом уровне независимо от причин, вызвавших его увеличение (режим хо- 30 лостого хода или повышение сопротивления нагрузки).

В случае снижения напряжения на нагрузке ниже требуемого уровня напряжение в точке соединения второго

10 и третьего 11 резисторов становится ниже напряжения, задаваемого источником 15 опорного напряжения, в результате чего на выходе компаратора

14 формируется напряжение высокого уровня, соответствующее логической

"1". Указанный сигнал поступает на вход логического элемента И-НЕ 17, на другом входе которого в установившемся режиме также поддерживается 45 уровень напряжения, соответствующий логической "1", На выходе логического элемента И-НЕ 17 формируется в этом случае сигнал логического "0", переводящий выход логического элемента И-НЕ в состояние логической

"1", отпирающий защитный транзистор

19, который закрывает регулирующий элемент. Резистор 20 обеспечивает полное запирание согласующего транзистора 5, в результате чего напряжение управления преобразователем напряжения, снимаемое со средней точки делителя на резисторах 24, 25, уменьшается до нуля, уменьшая тем самым до требуемых пределов напряжение на входе регулятора 3 постоянного тока.

При снятии аварийных режимов схема защиты автоматически отключается и не препятствует нормальной работе стабилизатора тока.

Во время переходных режимов при подаче напряжения на вход регулятора

3 постоянного тока напряжение источника 22 постоянного напряжения подается на вход логического элемента

И-НЕ 17 с задержкой, величина которой подбирается из условия формированИя уровня напряжения на входе указанного элемента, соответствующего логической "1" после окончания переходного режима. Вследствие этого на выходе логического элемента

И-НЕ 17 независимо от состояния второго входа формируется сигнал логической "1", который поддерживает схему защиты на время переходного режима в отключенном состоянии, а sa это время формируется сигнал логического "0" на другом входе логического элемента И-НЕ 17.

Повышение надежности стабилизатора тока в аварийных режимах на нагрузке достигается тем, что пороговые напряжения срабатывания схемы защиты могут быть установлены с большой точностью и практически не меняются при дестабилизирующих воздействиях условий эксплуатации, установка конкретного значения величины порогового напряжения не требует подбора элементов. Кроме того, предлагаемое устройство обладает повышенным быстродействием вследствие того, что в цепях формирования сигналов на срабатывание защиты отсутствуют элементы, обладающие большой инерцией. формула изобретения

Непрерывно-ключевой стабилизатор тока, содержащий регулируемый преоб- разователь постоянного напряжения с управляющим входом, силовой вход которого подключен к входным выводам, а выход зашунтирован конденсатором, регулятор постоянного тока, силовой

ВХОД KOTOPOrO ПОДКЛЮЧЕН К СИ. 1ОВОМУ выходу регулируемого преобразователя постоянного напряжения, а выход

1348800

Составитель В.Баранов

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 5189/47

Тираж 862 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, 4 регулятора постоянного тока подключен к выходнмоу выводу, причем регулятор постоянного тока состоит иэ регулирующего элемента на согласующем и проходном транзисторах, токостабилизирующего двухполюсника, входом подключенного к входу регулятора постоянного тока, выходом — к базе согласующего транзистора, первого стабилитрона, анодом подключенного к выходу регулятора постоянного тока, а катодом — к базе согласующего транзистора, дросселя, одним выводом подключенного к эмиттеру проходного транзистора, а другим — к токозадающеиу первому резистору, другой вывод которого подключен к выходу регулятора постоянного тока, коллектор проходного и коллектор согласующего транзистора подключены к входу регулятора постоянного тока, а эмиттер согласующего транзистора соединен с базой проходного транзистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, повышения быстродействия и чувствительности защиты от перенапряжения и коротких замыканий на нагрузке при одновременном повышении точности управления преобразователем постоянного напряжения, в него введены выходной делитель, состоящий из второго, третьего и четвертого резисторов, первый и второй компараторы, причем инвертирующий вход первого компаратора подключен к точке соединения второго и третьего резисторов, а неинвертирующий вход второго компарато,ра подключен к точке соединения третьего и четвертого резисторов, источник опорного напряжения, к выходу которого подключены свободные входы первого и второго компараторов, блок управления защитой, состоящий из первого и второго элементов И-НЕ и инвертора НЕ, причем выход первого компаратора подключен к одному иэ входов второго элемента И-НЕ, а выход второго компаратора через инвертор НЕ подключен к одному иэ входов первого элемента И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ подключен к свобод ному входу первого элемента И-НЕ, транзистор защиты, база которого подключена к выходу первого элемента

И-НЕ, эмиттер — к общей шине, а коллектор через введенный пятый резис- . тор — к базе согласующего транзистора регулирующего элемента, источник постоянного напряжения, включенный между входом регулятора постоянного

2 тока и общей шиной и состоящий иэ шестого резистора и стабилитрона, точка соединения которых подключена к источнику опорного напряжения и через введенный элемент задержки — к свободному входу второго элемента

И-НЕ, делитель цепи управления преобразователем постоянного напряжения, включенный между базой проходного транзистора и общей шиной и состоящий из седьмого и восьмого резисторов, общая точка которых соединена с управляющим входом преобразователя постоянного напряжения.