Источник стабилизированного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Целью изобретения является повьшение надежности и расширение функциональных .возможностей путем выключения транзистора регулируемого преобразователя при перегрузке и нарушении в линиях силовой или обратной связи. Источник содержит преобразователь 1, усилитель обратной связи 2, широтно-импульсный модулятор (Ш М 3, датчик тока 5, усилитель защиты 6, цепь 7 положительной обратной связи. Первый делитель напряжения 9 соединен с источником опорного напряжения 10, который соединен с вторым делителем 15. В режиме короткого замыкания увеличения выходного напряжения не происходит, так как открывается транзистор (Т 18, с которого подается запирающее напряжение на ШМ 3. Обрыв линий силовой связи 21,22 или цепей обратной связи 24,25 приводит к отпиранию Т 18, срабатыванию усилителя 20 и запиранию транзистора преобразователя 1. Такая работа обеспечивает .расширение функциональных возможностей . 1 ил. 9 (Л со ел О5 4 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 H 02 M 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008702/24-07 (22) 21.01.86 (46) 30,11,87. Бюл. Р 44 (71) Винницкий завод радиотехнической аппаратуры (72) В.А.Каправый, Б.Л. Гитман и Ю.M.Îáåðåìîê (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1005003ю кл. G 05 F 1/58 ° 1981 °

Авторское свидетельство СССР

N 978126, кл. С 05 F 1/58, 1980, (54 ) ИСТОЧНИК СТАБИЛИЗИРОВАННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питания. Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных воэможностей путем выключения транзистора регулируемого преобразователя

„„SU„„1356145 А1 при перегрузке и нарушении в линиях силовой или обратной связи. Источник содержит преобразователь 1, усилитель обратной связи 2, широтно-импульсный модулятор (LGBI) 3, датчик тока 5, усилитель защиты 6, цепь 7 положительной обратной связи, Первый делитель напряжения 9 соединен с источником опорного напряжения 10, который соединен с вторым делителем 15, В режиме короткого замыкания увеличения выходного напряжения не происходит, так как открывается транзистор (Т) 18, с которого подается запирающее напряжение на ШИИ 3. Обрыв линий силовой связи 21,22 или цепей обратной связи

24,25 приводит к отпиранию Т 18, сра-. батыванию усилителя 20 и запиранию транзистора преобразователя 1. Такая работа обеспечивает .расширение функциональных возможностей источника.

1 ил.

13561

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания радиоэлектронной аппар атуры.

Целью изобретения является повышение надеиности и расширение фучкциональных возможностей путем выключения тРанзистора регулируемого преобразователя при перегрузке или нарушении в линиях силовой или обратной связи, На чертеже представлена электрическая схема источника стабилизированного напряжения.

Устройство содержит регулируемый транзисторный преобразователь 1, уси литель 2 обратной связи, выходом соединенный с первым входом широтно-импульсного модулятора (ШИИ) ° 3. BTovoH вход которого соединен r импульсным выходом блока 4 вспомогательных напряжений, а выход подключен к управляющему входу транзистора регулируемого преобразователя 1, датчик 5 тока, включенный последовательно в цепь питания преобразователя 1 и соединенный с неинвертирующим входом усилителя 6 защиты, выход которого через резистив. но-диодную цепь 7 положительной обратной. связи соединен с упомянутым неинвертирующим входом и через диод 8 пОдключен к входу широтно-импульсного модулятора 3, при этом инверти рующий вход усилителя 6 защиты соединен через первый делитель 9 напряжения с источником 10 опорного напря35 жения и через второй резистор 11 — с положительным выводом для подключения нагрузки, а неинвертирующий вход усилителя 6 защиты подключен к выходу узла 12 возврата защиты в исходное положение, вход которого соединен с импульсным выходом блока 4 вспомогательных напряжений.

Первый вход усилителя 2 обратной 45 связи подсоединен к делителю 13 выходного напряжения источника и через первый резистор 14. — к первому полюсу источника 10 опорного напряжения, а второй вход усилителя 2 соединен 50 с вторым делителем 15 опорного напряжения и через конденсатор 16 подсоединен к второму полюсу источника опорного напряжения, при этом выход упомянутого усилителя 2 через второй резистор 17 соединен с базой транзистора 18, эмиттер которого через элемент 19 смещения соединен с положительным выводом для подключения

45 2 нагрузки. Коллектор транзистора 18 подсоединен к входу усилителя 20,питание которого осуществляется от блока 4 вспомогательных напряжений, а выход усилителя 20 соединен с вторым входом широтно-импульсного модулятора 3.

Выходы .регулируемого преобразователя 1 соединены линиями 21 и 22 силовой связи с нагрузкой 23.

От нагрузки 23 в источник стабилизированного напряжения отводятся внешние цепи 24 и 25 обратной связи.

В источнике между указанными це пями обратной связи установлен третий резистор 26. сточник стабилизированного напряжения работает следующим образом.

При включении источника стабилизированного напряжения одновременно с подачей на вход питающего напряжения устанавливается напряжение на выходе источника 10 опорного напряжения.

При этом на втором входе Л2 . 3 происходит формирование пилообразного напряжения от питающего импульсного напряжения с выхода блока 4 вспомогательных напряжений. Потенциал, от которого начинается формирование пилообразного напряжения, установлен более положительным по сравнению с предельным напряжением на выходе усилителя 2 обратной связи, а вершина пилообразного напряжения ниже потенциала открывания транзистора 18 при отсутствии напряжения на выходе источника.

С включением источника опорного напряжения часть его .напряжения через резистор 14 подается на первый вход усилителя обратной связи из-за наличия емкости 16, шунтирующей нижнее плечо делителя 15 напряжения опорного источника 10„ напряжение плавно возрастает, прибли>каясь к величине напряжения на первом входе усилителя обратной связи.

При достижении равенства напряжений на обоих входах усилителя обратной связи напряжение на его выходе и, соответственно, на первом входе ШИМ 3 скачком увеличивается от предельного напряжения отрицательной полярности, при котором ШИМ 3 был закрыт и, соответственно, был заперт транзистор регулируемого преобразователя источника до значения, находящегося в пре3 135614 делах формирования пилообразного напряжения на первом входе ШИМ 3.

Если происходит включение источника на номинальный режим работы,на его выходе появляется напряжение,которое плавно увеличивается с увеличением заряда емкости конденсатора 16 на втором входе усилителя обратной связи, Величина напряжения на первом входе Ш1И 3 при этом находит- 10 ся в пределах формирования пилообразного напряжения на его втором входе.

В режиме короткого замыкания на выходе источника увеличения выходного напряжения не происходит. Дальнейшее 15 возрастание напряжения на втором входе усилителя 2 обратной связи из-за увеличения заряда конденсатора 16 относительно неизменяющегося потенциала на его первом входе приводит к 20 скачкообразному увеличению напряжения на выходе усилителя обратной связи до максимальной величины.

Указанное напряжение положительной полярности подается через ограничи- 25 тельный резистор 17 на базу транзистора 18, который открывается и с его коллектора на вход усилителя 20 подается открывающий потенциал, создающий на его выходе постоянное напряже- 30

1 ние, запирающее ШИМ 3.

На выходе ШИМ 3 при этом устанавливается постоянное напряжение, закрывающее управляющий вход транзистора регулируемого преобразователя

Трансформирование энергии к выходным выводам источника прекращается, Повторное включение источника возможно после выключения питающих его напряжений. 40

При работе источника стабилизированного напряжения информация о токе источника поступает с датчика 5 тока на неинвертирующий вход усилителя 6 защиты и сравнивается с пороговым на-45 пряжением на его инвертирующем входе, поступающим с делителя 9 напряжения и резистора 11, соединенного с.цепью 24 обратной связи, 50

При увеличении тока нагрузки до порога его ограничения защитой усилитель 6 защиты переключается через резистивно-диодную цепь 7 обратной связи, выдавая через диод 8 запирающий сигнал в ИИМ, который закрывает транзистор регулируемого преобразователя 1, ограничивая тем самым его коэффициент заполнения. Узел 12 воз5 4 врата, синхронизированный с частотой работы ШИМ от вну-треннего генератора блока 4 вспомогательных напряжений, возвращает усилитель б защиты в исходное положение.

Уменьшение сопротивления нагрузки 23 источника в режиме ограничения защитой нагрузочного тока приводит к уменьшению коэффициента заполнения регулируемого преобразователя 1 до предельной минимальной величины, определяемой минимальным временем открытого состояния транзистора регулируемого r ðåoáðàçoâàòåëÿ 1, соответствующим времени рассасыван «я избыточного заряда в его базе и рекомбинации избыточных неосновньгс носителей в его коллекторе, когда переходы эмиттер-база и коллектор-база транзистора восстановят свои запирающие свойства.

Дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки 23 при минимальном нерегулируемом коэффициенте сквахяости преобразователя 1 приводит к увеличению его нагрузочного тока.

В режиме ограничения тока источни ка уменьшение его выходного напряжения и, соответственно, уменьшение напряжения на первом входе усилителя 2 обратной связи относительно неизменного напряжения на его втором входе приводит к скачкообразному возрастанию напряжения положительной полярности на выходе усилителя обратной связи до предельной максимальной величины. Данное напряжение через резистор 17 прикладывается к базе транзистора 18.

С уменьшением коэффициента заполнения регулируемого преобразователя до значения близкого к предельному выходное напряжение источника, уменьшаясь, становится меньше напряжения на базе транзистора 18 и через элемент 19 смещения открывает транзистор 18, с коллектора которого на вход усилителя 20 подается отпирающий сигнал, создающий на выходе усилителя 20, и соответственно, на входе 1ШИ постоянное запирающее напряжение.

На выходе ШИ1 при этом создается напряжение, закрывающее транзистор регулируемого преобразователя 1. .Для повторного включения источника стаби" лизированного напряжения необходимо выключить его питающие напряжения.

Для источников с различной величиной номинального выходного напряже45 6

ВНИИПИ Заказ 5807/51 Тираж 659 Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 135б! ния выбор минимального выходного напряжения, которое открывает транзистор 18 и, соответственно, запирает регулируемый преобразователь 1, определяется выбором элемента 19 смеще-,5 ния, который в общем случае может состоять из последовательно соединенных диодов и стабилитрона. Для некоторых источников эмиттер транзистора 18 может быть соединен непосредст- 10 венно с выходным выводом источника.

Включение источника в случае обрыва линий 21,22 силовой связи или це-, пей 24,25 обратной связи, а также обрыв этих цепей при нормальной работе 15 источника приводит к отпиранию транзистора 18, срабатыванию усилителя 20 и запиранию транзистора регулируемого преобразователя 1. При этом в случае обрыва цепи 24 необходимая связь 20 эмиттера транзистора 18 с минусовой цепью осуществляется через резистор 26.

При включении источника с ошибочной перестановкой цепей 24 и 25 на первый вход усилителя 2 обратнои свя- 25 зи поступает потенциал ниже, чем на его втором входе.

К управляющему переходу транзистора 18 при этом приложено отпирающее напряжение, что также приводит к за- 30 пиранию транзистора регулируемого преобразователя 1.

Такая работа устройства управления транзистором регулируемого преобразователя 1 повьппает надежность и рас- 35 ширяет функциональные возможности стабилизированного источника напряжения.

4О

Формула изобре тенин

Источник стабилизированного напряжения, содержащий регулируемый транзисторный преобразователь, под- 45 ключенный выходом через линии силовой связи к выводам для подключения нагрузки, усилитель обратной связи, вы:ходом соединенный с первым входом широтно-импульсного модулятора, вто- 5О рой вход которого соединен с импульсным выходом блока вспомогательных напряжений, а выход подключен к управляющему входу транзистора регулируемого преобразователя, датчик тока, включенный последовательно в цспь питания преобразователя и соединенный с неинвертирующим входом усилителя защиты, выход которого через резистивно-диодную цепь положительной обратной связи соединен с упомянутым неинвертирующим входом и через диод подключен к второму входу широтноимпульсного модулятора, при этом ин вертирующий вход, усилителя защиты соединен с первым делителем источника опорного напряжения и через резистор и цепь обратной связи — с положительным выводом для подключения нагрузки, а неинвертирующий вход упомянутого усилителя защиты подключен к выходу узла возврата защиты в исходное -.оложение, вход которого соединен с импульсным выходом блока вспомогательных напряжений, упомянутый усилитель обратной связи первым входом соединен с делителем выходного напряжения, вторым входом с вторым делителем источника опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью поньппения надежности и расширения функциональных возможюстей путем выключения транзистора регулируемого преобразователя при перегрузке или нарушении в линиях силовой или обратной связи, введены три резистора, конденсатор, транзистор> элемент смещения и дополнительный усилитель, причем первый вход усилителя обратной связи соединен через первый резистор с положительным полюсом источника опорного напряжения, а второй вход усилителя обратной связи соединен через конденсатор с отрицательным полюсом источника опорного напряжения, выход усилителя обратной связи через второй резистор подключен к базе транзистора, эмиттер которого через элемент смещения и цепь обратной связи подключен к положительному выводу для подключения нагрузки, а коллектор подключен к входу дополнительного усилителя, питающегося от блока вспомогательных напряжений, выход дополнительного уси-, ли."еля соединен с вторым входом широтно-импульсного модулятора, третий резистор подключен через цепи обратной связи к выводам для подключения нагрузки.