Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания технических средств электроники, автоматики и радиотехники. Цель - повышение эффективности защиты от токовых перегрузок и улучшение эксплуатационных характеристик. Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок состоит из регулирующего транзистора 1, включенного последовательно с датчиком тока 2 в силовую шину, узла обратной связи 3, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора 1 и к коллектору транзистора ключевого каскада 4, с базой которого соединен выход компаратора 5, делителя выходного напряжения 6, источника напряжения смещения и делителя 7 напряжения сигнала защиты. При перегрузке вследствие увеличения напряжения на инвертирующем входе компаратора 5 последний опрокидывается и удерживается в этом состоянии суммой напряжений источника смещения и с делителя 7. Напряжением с выхода компаратора, имеющего при этом положительную полярность, производится выключение устройства. При снятии перегрузки компаратор и стабилизатор, в целом, возвращаются в исходное состояние. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5, G 05 F 1/573

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4 178951/24-07 (22) 12.01.87 (46) 30.03.90. Бюл. К - 12 (72) Н.В. Никитин, И.И.Захаркин и В.И.Харитонов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) . Авторское свидетельство СССР 1 N. 546871, кл. G 05 Р 1/573, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 903839, кл. G 05 Р 1/573, 1980, Г (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЗАЩИТОЙ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в устройствах электропитания технических средств электроники, автоматики и радиотехники. Цель — повышение эффективности защиты от токовых пере;грузок и улучшение эксплуатационных характеристик. Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от тоИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания технических средств автоматики, электроники и радиотехники.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты.

На чертеже представлена электрическая схема стабилизатеора напряжения с защитой.

Стабилизатор .содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательно с датчиком 2 тока в силовую шину, узел 3 обратной связи, включенный па„.,Я0„„1553964 А I

2 ковых перегрузок состоит из регулирующего транзистора 1, включенного .последовательно с датчиком тока 2 в силовую шину, узла обратной связи 3, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора 1 и к коллектору транзистора ключевого каскада 4, с базой которого соединен выход компа1 ратора 5, делителя выходного напряжения 6, источника напряжения смещения и делителя 7 напряжения сигнала защиты. При перегрузке вследствие увеличения напряжения на инвентирующем входе компаратора 5 последний опрокидывается и удерживается в этом состоянии суммой нипряжений источника сме- а щения и с делителя 7. Напряжением с

Ж выхода компаратора, имеющего при этом положительную полярность, производится включение устройства. При снятии перегрузки компаратор и стабилизатор, в целом, возвращаются в исходное состояние. 1 ил. (;д

Сл

@3 раллельно выходным выводам, выход ко- Я торого подключен к управляющей : ф цепи регулирующего элемента 1 и к вы- @а ходу ключевого элемента 4 на транзисторе, эмиттер которого подключен к общей шине, а управляющая цепь ключевого элемента 4 подключена к выходу компаратора 5, делитель 6 напряжения, З один вывод которого подключен к сило- ей вой шине между выходом регулирующего элемента и одним из выводов датчика 2 тока, а другой вывод делителя напряжения подключен к общей шине, делитель 7 напряжения сигнала защиты, 1553964 включенный между общей шиной и выходом компаратора 5, выход делителя 7 через параллельно включенные конденсатор 8 и резистор 9 подключен к неинвертирующему входу компенсатора 5 и

5 через резистор 10 к выходу делителя 6 напряжения, B инвертирующий вход коМпаратора 5 через резистор 11 подкл чен к другому выводу датчика 2 то- 10 ка, цепочку из последовательных соедине нных резистора 12 и диода 13, включенную между неинвентирующим входом ко паратора 5 и выводом 14 для под1 качения источника смещения E см, ко- 15 тарый является температурно-стабильнь ч .

Стабилизатор работает следующим образом.

В нормальном режиме работы до момента повышения током нагрузки заданного порогового значения, транзистор 4 ключевого элемента закрыт выходным напряжением компаратора 5 и узел защиты не оказывает влияния на работу регулирующего элемента 1 и стабилизатора в целом.

Такое состояние схемы стабилизатора соответствует условию: сумма най11яжений на неинвертирующем входе компаратора 5, имеющая составляющие н пряжений источника напряжения смещ ния Е с",выхода делителя 6 и с вьхода компаратора. 5, меньше величинь напряжения на инвертирующем вход компаратора. При возрастании тока нагрузки возрастает падение напряженйя на резисторе датчика 2 тока, соо,"ветственно этому возрастает напряжение на неинвертирующем входе ком 40 пфратора 5. При достижении величиной

- э1 ого напряжения значения напряжения на инвертирующем входе компаратора 5 (выходе стабилизатора), компаратор опрокидывается, т.е. напряжение на его выходе меняет знак — становится положительным.

П) и этом открывается транзистор 4, который шунтирует управляющий (переход регулирующего элемента 1. Напряжение на выходе стабилизатора резко умень50 шается, и установившееся значение его при этом определяется режимом работы элементов узла защиты. Процесс опрокидывания компаратора 5 происходит форсировано благодаря наличию кондЕнсатора 8 в цепи положительной обратной связи компаратора 5. В выключеном состоянии стабилизатор удерживается в основном напряжением источника смещения Е „, и частью выходного напряжения компаратора 5, снимаемого с делителя 7. Сумма этих напряжений должна быть больше остаточного напряжения выключенного стабилизатора.

При снятии перегрузки напряжение на выходе стабилизатора возрастает и при определенном значении сопротивления нагрузки напряжение на инвертирующем входе компаратора 5 становится больше, чем на его неинвертирующем входе. Компаратор при этом форсированно возвращается в исходное состояние, включая стабилизатор в рабочий режим.

Хаким образом, предлагаемый стабилизатор по сравнению с известным обладает более высокой эффективностью работы устройства защиты от токовых перегрузок, обеспечивая автоматическое включение стабилизатора в рабочее состояние после устранения перегрузки или воздействия на стабилизатор сигналов различных импульсных или других видов помех. Стабилизатор устойчиво работает во всем диапазоне изменения величины тока нагрузки— от нуля до тока срабатывания защиты.

Формула и з о б р е т е н и я

Стабилизатор напряжения постоянного тока с защитой от токовых перегрузок, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, узел обратной связи, включенный параллельно выходным выводам, выход которого подключен к управляющей цепи регулирующего элемента, и узел защиты, состоящий из датчика тока, конденсатора, делителя напряжения, компаратора, выход которого подключен к управляющему входу ключевого элемента на транзисторе, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, а эмиттер — к общей шине,инвертирующий вход компаратора через первый резистор подключен к одному из выводов датчика тока,неинвертирующий вход компаратора через второй резистор подключен к выходу делителя напряжения и к одному из выводов цепочки из последовательно свединенных третьего резистора и диода, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности защиты, в узел защиты введены делитель

Составитель В.Баранов

Редактор Л.Веселовская Техред M.Äèäûê Корректор В.Кабаций

Тираж 651

Заказ 457

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15539 напряжения сигнала защиты, включенный между выходом компаратора и общей шиной, и четвертый резистор, соединенный параллельно с конденсатором, причем резистор и конденсатор под5 ключены между средним выводом делителя сигнала защиты и неинвертирующим входом компаратора, причем другой вывод цепочки из последовательно сое- 10 диненных третьего резистора и диода соединен с введенным выводом для подключения источника смещения, другой вывод датчика тока, включенного последовательно с регулирующим элементом, подключен к выходу регулирующего элемента и к одному из выводов делителя напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине.