Импульсный стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок по току

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики и вычислительной техники, в которых возможны перегрузки импульсных стабилизаторов постоянного напряжения. Цель изобретения - повышение точности защиты и улучшение характеристик стабилизатора. Цель достигается тем, что выявление сигнала, пропорционального току нагрузки, осуществляют по площади импульсов на выходе ключевого элемента посредством интегрирования каждого импульса из последовательности, что позволяет определить достоверное значение тока нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4352196/24-07 (22) 30 ° 1 2. 87 (46) 30.08.89. Бюл. № 32 (72) Н.Ф.Сидоренко, С.П.Кирсанов, А.Е.Горбель, В.Г.Околотенко и В.И.Петренко (53) 621.3 16 ° 722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1117616, кл. G 05 F 1/569, 1983, Авторское свидетельство СССР № 605206, кл. G 05 F 1/569, 1976. (54) ИИПУЛЪСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ (57) Изобретение относится к электроИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники, в которых возможны перегрузки импульсного стабилизатора напряжения.

Цель - повышение точности защиты и улучшение характеристик стабилизатора.

На чертеже приведена структурная схема стабилизированного источника с защитой от перегрузки.

Стабилизированный источник постоянного напряжения содержит блок 1 регулирования, состоящий из последовательно соединенных ключевого элемента 2 и ЬСР-фильтра-диода 3, дросселя 4, конденсатора 5, блок 6 управления, входом подключенный к выходу фильтра, а выходом к первому входу схемы 7 совпадения, управляемый одно„„Я0„„1504647 A1 (51)4 G 05 F 1/569

2 технике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики и вычислительной техники, в которых возможны перегрузки импульсных стабилизаторов постоянного напряжения. Цель изобретения — повышение точности защиты и улучшение характеристик стабилизатора. Цель достигается тем, что выявление сигнала, пропорциональному току нагрузки, осуществляют по площади импульсов на выходе ключевого элемента посредством интегрирования каждого импульса из последовательности, что позволяет определить достоверное значение тока нагрузки. 1 ил. вибратор 8, выходом подключенный к . другому входу схемы совпадения 7, а входом к выходу блока 9 сравнения.

Интегратор 10 входами U< и U подключен к выходу ключевого элемента 2, а выходом — к первому входу блока сравнения 9. Источник 11 опорного напряжения выходом подключен ко второму входу блока 9. Выход схемы 7 совпадения подключен к ключевому элементу 2.

Стабилизированный источник работает следующим образом.

В режиме номинальной нагрузки импульсы управления с выхода блока 6 управления определяют длительность импульсов на выходе схемы 7 совпадения, и следовательно, длительность открытого состояния ключевого элемента 2. Каждый импульс напряжения из последовательности импульсов с выхода

3 1504б ключевого элемента 2 поступает на вход U интегратора 10 и интегрируется. Приведение в исходное состояние интегратора к началу интегрирования

Последующего импульса осуществляется теми же сигналами с выхода ключевого элемента по входу. U интегратора. При том, наличие импульса на входе U

;блокирует цепь разряда, а отсутствие мпульса дает разрешение на быстрый азряд конденсатора интегратора через открытый транзистор цепи разряда.

Выходное напряжение интегратора, ;пропорциональное площади импульса на- 15 пряжения на выходе ключевого элемен1 .,та, поступает на первый вход блока 9 сравнения. На второй вход блока 9 сравнения поступает напряжение источника 11, пропорциональное предельно 20 допустимому току нагрузки. При номи1 ,нальной нагрузке напряжение с выхода

1 источника опорного напряжения превы,шает напряжение на выходе интегратора, и сигналы на выходе блока 9 срав- 2->

1 нения, а также на выходе управляемого одновибратора 8 отсутствуют, что не оказывает влияния на работу устройства.

В режиме перегрузки на выходе бло- З0 ка управления б длительность импульсов управления увеличивается или на,ходится постоянный высокий логичес;кий уровень. В этом случае площадь ,импульсов напряжения на выходе ключе-З5 вого элемента 2 возрастает и при дос:тижении-величины, превышающей предель, но допустимую, выходное напряжение ,интегратора 10, пропорциональное площади импульса на выходе ключевого 40 .элемента, будет превышать напряжение источника опорного напряжения 11,,что вызывает появление сигнала на выходе блока сравнения 9. Сигналом с выхода блока 9 сравнения запускается 45 управляемый одновибратор 8, который устанавливает запрет на необходимое время прохождения импульсов управле-, ния на вход ключевого элемента 2 через схему 7 совпадения. ъA

47

Аналог1лчным образом осуществляется ограничение тока через ключевой элемент 2 при начальном включении импульсного стабилизатора, т.е. осуществляется плавньпл выход на режим.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе повышается точность защиты, так как сигнал, пропорциональный току нагрузки, определяется по площади импульса на выходе ключевого элемента посредством интегрирования каждого импульса из последовательности„что позволяет определить дост овер ное з нач ение тока нагрузки.

Кроме того, исключаются ограничения на выбор параметров ЕСЮфильтра, обеспечивается ограничение тока при начальном включенлн, что позволяет улучшить характеристики импульсных стабилизаторов.

Формула и зо бр ет ения

Импульсный стабилизатор постоян" ного напряжения с защитой от перегрузок по току, содержащий последовательно включенные ключевой элемент и выходной ?.СЮ-фильтр, блок управления, входом подключенный к выходу

ЫЮ-фильтра, источник опорного напряжения, входом подключенный к входным выводам, а выходом - к входу блока сравнения, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности защиты и улучшения характеристик стабилизатора, в него введены интегратор „управляемый одновибратор, схема совпадения, и средства для создания инверсного входа блока сравнения, причем интегратор входами подключен к выходу ключевого элемента, а выходом — к инверсному входу блока сравнения „выход которого подключен к входу управляемого одновибратора, выходом соединенного с .инверсным входом схемы совпадения, прямой вход которой подключен к выходу блока управления, а выход — к управляющему входу ключевого элемента.

150464 7

Составитель С. Горбачева

Редактор И.Сегляник Техред М,Дидык ° Корректор C,Øåêìàð

Закаэ 5252/48 Тираж 788 Подпис но е

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101