Стабилизированный источник питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения автоматического отключения устройства при перегрузке и неисправности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения электронного включения и выключения устройства. Для этого в стабилизированный источник питания, содержащий два транзистора 1,2, силовой трансформатор 3 с выходной обмоткой 4 и обмоткой 5 обратной связи, развязывающие диоды 11, 12, стабилитрон 13, регулирующий транзистор 14, резистивный трехполюсный делитель 15 - 17, введены коммутирующий транзистор 20, резистивный делитель 21,22 напряжения,дополнительные резистор 23 и обмотка 24 силового трансформатора 3, выпрямитель на диодах 25,26, вход которого подключен к дополнительной обмотке 24 силового трансформатора 3, а выход через дополнительный резистор 23 подключен к включающему выводу управления и через резистивный делитель 21,22 напряжения к входу дополнительно введенного транзистора 20, коллектор которого подключен к коллекторам силовых транзисторов 1,2, эмиттер - к входному выводу, а выключающий вывод управления подключен к вторым выводам развязывающих диодов 11,12. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) 4 Н 02 M 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (61) 809116 (21) 4384182/24-07 (22) 29.02,88 (46) 30.09.89. Бюл. 1) 36

Ф е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

И ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) M.Â.Móñèí и P.È.Øàìñóòäèíîâ (53) 621.31 6,722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 809116, кл. G 05 F 1/44, Н 02 M 7/537, 1981.

2 (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК

ПИТАНИЯ (57) И."обретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного.электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является повьппение надежности путем обеспечения автоматического отключения устройства при

3 15 I 1835 4 перегрузке и неисправности и расщирение функцно альных возможностей путем обеспечения электронного включения и выключения устройства. Для этого в.стабилизированный источник питания, содержащий два транзистора

1, 2, силовой трансформатор 3 с выходной обмоткой 4 и обмоткой 6 обратной связи, развязывающие диоды

1j 12, стабилитрон 13, регулирующий транзистор 14, резистивный трехполюсный делитель 15-17 введены коммутирующий транзистор 20, резистивный делитель 21, 22 папряжения, дополнительные резистор 23 и обмотка

24 силового трансформатора 3, выпрямитель на диодах 25, 26, вход которого подключен к дополнительной обмотке 24 силового трансформатора 3, а выход через дополнительный резистор 23 подключен к включающему выводу управления и через резистивный делитель 21, 22 напряжения — к входу дополнительно введенного транзистора

20, коллектор которого подключен к коллекторам силовых транзисторов

1, 2, эмиттер — к входному выводу, а выключающий вывод управления подключен к вторым выводам развязывающих диодов 11, 12 ° 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники, Цель изобретения — повыщение надежпости путем обеспечения автоматического отключения источника пптания при перегрузке и неисправности и расширение функциональных возможностей путем обеспечепия электронного включения и выключения источника питания °

Па чертеже представлена схема

35 источника питания.

Стабилизированный источник питания содержит силовые транзисторы 1 и 2, силовой трансформатор 3 с выход- ной обмоткой 4, входной обмоткой 40

5 и обмоткой 6 обратной связи, одним выводом через первый резистор 7 подключенный к базе первого силового транзистора 1, другим выводом — не-. посредственно к базе второго силово- 45 .го транзистора 2 и через второй резистор 8 — к коллекторам укаэанных транзисторов, эмиттеры силовых транзисторов 1 п 2 соединены с крайними выводами входной. обмотки 5 силового трансформатора 3, к переходам база — . эмиттер силовых транзисторов 1 и 2 подключены шунтирующие диоды 9 и 10, базы этих транзисторов подключены к перв™ âblBop™ развязывающих диодов 11 и 12, средний вывод входной обмотки 5 силового трансформатора

3 подключен к одному выводу стабилитрона 13 и к отрицательному входному выводу питания, дополнительный транзистор 14, коллектор которого подключен к вторым выводам развязывающих диодов 11 и 12, эмиттер — к второму выводу стабилитрона 13> база — к средней точке трехполюсного резистивного делителя на резисторах 15-17, первый и второй полюсы которого подключены к входным выводам устройства, третий через дополнительные диоды 18 и 19 соединен с эмиттерами транзисторов 1 и 2, коммутирующий транзистор

20, резистивный делитель напряжения

21, 2?, дополнительный резистор 23, дополнительную обмотку 24 силового трансформатора 3, двухполупериодный выпрямитель (может быть мостовым), который состоит из диодов 25 и 26, вход которого подключен к дополнительной обмотке 24 силового трансформатора 3, а выход через дополнительный резистор 23 подключен к включающему выводу 27 управления и через резистивный делитель 21, 22 напряжения к входу транзистора 20, коллектор которого подключен к коллекторам силовых транзисторов 1 и 2, эмиттер к входному выводу питания, выключающий вывод 21 управления подключен к вторым выводам развязывающих диодов)1 и 12.

Источник работает следующим образом.

При отсутствии управляющих сигналов на включающем управляющем выводе. дополнительный транзистор 20 закрыт и в преобразователе генерация

5 151! 83 отсутствует. Резистор 21 служит для надежного запирания транзистора,.20.

После подачи управляющего сигнала низким уровнем на управляющий вывод

27, транзистор 20 через резисторы 22 и 23 отпирается и питающее напряже- ние поступает на коллекторы силовых транзисторов 1 и 2, в преобразователе возникает генерация и напряжение в форме меандра трансформируется на выходную обмотку 4 и дополнительную обмотку 24 силового трансформатора

3, переменное напряжение обмотки 24 преобразователя преобразуется в выпрямителе 25, 26 в постоянное напряжение и через дополнительный резистивный делитель 21, 22 прикладывается к входу дополнительного транзистора 20, в результате чего транзистор 20

20 поддерживается в открытом состоянии и после окончания управляющего сигнала на выводе 27. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет фиксации положительных по- 25 лупериодов напряжения в базовых цепях транзисторов 1 и 2 с помощью стабилитрона 13, дополнительного транзистора 14 и развязывающих диодов 11 и 12. Отрицательные полуперио- Зр ды напряжения в базовых цепях транзисторов 1 и 2 запирают соответствующий транзистор, при этом обратно приложенное к переходам эмиттер — база напряжение ограничивается диодами

9 и 10, Положительные полупериоды напряжения в эмиттерных цепях транзисторов 1 и 2 через дополнительные диоды 18 и 19 поступают на третий полюс резистивного делителя 15-17, к перво- 4р му полюсу которого поступает входное напряжение. Результирующее напряжение в средней точке двухполюсного делителя сравнивается через переход эмиттер-база транзистора 14 с про- 4> бивным напряжением стабилитрона 13 и управляет степенью открывания транзистора 14. Резистор 8 служит для. увеличения надежности запуска преобразователя, Резистор 7 в зависимости от эмиттерного тока транзисторов 1 и

2 задает ток базы транзисторов 1 и 2 и ток через стабилитрон )3.

При подаче управляющего сигнала низким уровнем на включающий вывод 28 55 потенциал баз транзисторов 1 и 2 быстро падает, что приводит к закры ванию транзисторов 1 и 2 и прекращению генерации в преобразователе.

5 6

Вследствие прекращения подачи отпирающего напряжешы на базу коммутирующего транзистора 20 он закрывается и прекращается подача питания на коллекторы силовых транзисторов 1и 2 и, как следствие, к включению преобразователя. После выключения преобразователя ток потребления устройства полностью отсутствует.

Выключение преобразователя происходит и при перегрузках в нагрузке и коротком замь|кании, когда силовые транзисторы из режима насыщения переходят в линейный режим.

При этом, вследствие падения амплитуды меандра на обмотках силоваго трансформатора выпрямленное напряжение на входе транзистора 20 становится ниже порога отпирания и происходит автоматическое выключение устройства. Таким образом, порог защиты зависит от коэффициента трансформации напряжения на дополнительную обмотку и коэффициента деления реэистивного делителя на резисторах 21 и 22. Запирание транзистора 20 и, соответственно, выключение источника питания происходит и при возникновении неисправности (например, при.пробое силовых транзисторов 1 и 2, коротком замыкании обмоток силового трансформатора и т.д.) вследствие прекращения генерации в преобразователе. Таким образом реализуется функция быстродействующего электронного предохранителя, при этом обеспечивается за-, щита и первичных источников питания, Величину амплитуды напряжения дополнительной обмотки 24 и базовый ток дополнительного транзистора 20 выбирают менее 10Х соответственно от номинального входного питающего напряжения и тока потребления (при условии коэффициента усиления транзистора 20 более 10) источником питания, Следовательно, потребляемая мощность на поддержание дополнительного транзистора 20 в открытом состоянии составляет менее 1Х от мощности, потребляемой устройством. Дополнительный резистор 23 предназначен для ограничения тока по включающему управляющему выводу 27, ограничения резистора 22 не достаточно, так как величина его сопротивления определяется напряжением на выходе вь.прямителя. Ток по управляющему выводу 28

1511835

Ф о р и у л а и 3 о б р е т е н и я

Стабилизированный источник питания по авт. св. P- 809116, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения автоматического отключения источника питания при перегрузке и неисСоставитель И,Войтович

Редактор A.Îãàð Техрец H. èäûê . Корректор О,Кравцова

Заказ 5910/56 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ограничивается базовыми резисторами

7и8..

Таким образом, стабилизированный источник питания при небольших аппаратурных затратах обеспечивает расширение функциональных возможностей (возможность электронного включения и выключения источника, а также возможность запоминания включен-. ного или выключенного состояния. источника)и повышение надежности, (защита от перегрузки по току в нагрузке, защита первичных источников при возникновении неисправности в источнике питания}. правности и расширения функциональных воэможностей путем обеспечения электронного включения и выключения источника питания, введены коммутирующий транзистор, тип проводимости которого противоположен другим транзисторам источника питания, резистивный делитель напряжения, дополни10 тельные резистор и обмотка силового трансформатора, выпрямитель, включающий и выключающий выводы управления, причем вход .выпрямителя подключен к дополнительной обмотке силовoro трансформатора, а выход через дополнительный резистор подключен к включающему выводу управления и через резистивный делитель напряжения к входу коммутирующего транзистора, коллектор которого подключен к коллекторам транзисторов источника питания, эмиттер — к входному выводу питания, выключающий вывод управления подключен к вторым выводам

25 развязывающих диодов.