Непрерывно-импульсный стабилизатор напряжения с защитой по току

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания. Цель изобретения - повышение надежности путем повышения эффективности защиты от перегрузок по току и уменьшения времени восстановления работы после снятия перегрузки, а также упрощение схемы. Устройство содержит два контура регулирования - непрерывный 1 и импульсный 7, включенных параллельно по входу и выходу. Цепь управления контура 7 выполнена на ключе 18 и одновибраторе 19. Стабилизация напряжения на нагрузке 20 осуществляется контуром 1, а управление - контуром 7. Управление проходит по закону изменения тока нагрузки: при большом токе нагрузки регулирующий элемент контура 7 открывается на более длительное время и чаще, чем при малом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLLHAЛИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1617423

А1

Щ)5 G 05 F 1/573, 1/563,р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4495282/24-07 (22) 11.07.88 (46) 30,12.90. Бюл. N 48 (72) Н.А. Горяйнов и А.N. Одокиенко (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 555390, кл. С О5 F 1/573, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ю 1065845, кл. С 05 F 1/573, 1984. (54) НЕПРЕРЫВНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СТАЕИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАПИТОР ПО ТОКУ (57) Изобретение относится к электротехнике и мокет быть использовано в источниках электропитания. !(ель изобретения - повышение надежности путем повышения эффективности защиты

2 от перегрузок по току и уменьшения времени восстановления работы после снятия перегрузки, а такие упрощение схемы. Устр-во содерлсит два контура регулирования — непрерывный 1 и импульсный 7, включенных параллельно по входу и выходу. Цепь управления контура 7 выполнена на ключе 18 и одновибраторе 19. Стабилизация напряжения на нагрузке 20 осуществляется контуром 1, а управление — контуром 7, Управление проходит по закону изменения тока нагрузки: при большом токе нагрузки регулирующий элемент контура 7 открывается на более длительное время и чаще, чем при малом. 1 ил.

3 16

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

17423 4

15

55 в источниках электропитания.

Бель изобретения — повышение надежности путем повышения эффективности защиты от перегрузок по току и уменьшения времени восстановления работы после снятия перегрузки, а также упрощение схемы.

На чертеже представлена блок-схема непрерывно-импульсного стабилизатора с защитой по току.

Стабилизатор содержит контур 1 непрерывного регулирования с регулирующим элементом 2, датчиком 3 тока перегрузки, делителем 4 цепи обратной связи, узлом 5 сравнения и управления и фильтром 6 выходного напряжения, контур 7 импульсного регулирования с регулирующим элементом 8, ЬСР-фильтром 9 с дросселем 10, конденсатором 11 и диодом 12, датчик

13 тока, включенный между выходом источника 14 питания и входом контура

1 непрерывного регулирования, второй датчик 15 тока, включенный между выходом источника 14 питания и контуром 7 импульсного регулирования, первый пороговый элемент 16, подключенный к первому датчику 13 тока, второй пороговый элемент 17, подключенный к второму датчику 15 тока, ключ 18, выход которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента 8, а вход — к выходам первого порогового элемента 16 и одновибратора 19, вход которого подключен к выходу второго порогового элемента 17, выходы контура 1 непрерывного регулирования и контура 7 импульсного регулирования объеди нены и подключены к нагрузке 20.

Транзистор ключа 18 должен быть включен по схеме с открытым коллектором.

В качестве пороговых элементов 16 и 17 может быть использован триггер

Шмитта. На выходе одновибратора 19 должен быть включен транзистор с открытым ксатлектором Пепи питания пороговых элементов 16 и 17, а также одновибратора 19 не показаны„Питание укаэанных узлов может осуществиться от источника 14 с необходимой стабилизацией напряжения или от отдельного источника питания.

Стабилизатор работает следующим образом.

При малых токах нагрузки стабилизация выходного напряжения осуществляется контуром 1 непрерывного регулирования с высокой точностью.

При этом падение напряжения на датчике 13 тока недостаточно для включения (срабатывания) порогового элемента 16. Управляющее напряжение с порогового элемента 16 удерживает ключ 18 в закрытом состоянии. Регулирующий элемент 8 контура 7 импульсного регулирования закрыт. Ток от источника 14 через датчик 15 тока через регулирующий элемент 8 и дрос- . сель 10 контура 7 импульсного регулирования в íàrpy3Ky 20 не протекает. Напряжение на датчике 15 тока отсутствует, пороговый элемент 17 выключен„0дновибратор 19 находится в ждущем режиме. При этом выходной транзистор одновибрат ора 19 закрыт и не шунтирует вход управления ключа 18 и,соответственно, не изменяет его состояния „

При увеличении тока нагрузки 20 растет падение напряжения на датчике 13 тока и на определенном уровне приводит к срабатыванию порогового элемента 16. На выходе порогового элемента 16 появляется управляющее напряжение, которое открывает ключ

18. Ключ 18 открывает регулирующий элемент 8, ток от источника 14, протекая через датчик 15 тока, регулирующий элемент 8, дроссепь 10 в нагрузку 20, начинает линейно нарастать„, Вследствие перераспределения токов, ток контура 1 непрерывного регулирования уменьшается, что приводит к уменьшению падения напряжения на датчике 13 тока, возвращению в исходное состояние порогового элемента 16, закрыванию ключа 18 и соответственно регулирующего элемента 8 ° Энергия, накопленная в дросселе 10, разряжается через диод 12 на нагрузку 20.

Ток контура 1 непрерывного регулирования снова увеличивается, что приводит к повторному срабатыванию порогового элемента 16, и далее процесс повторяется.

Таким образом, стабилизация напряжения на нагрузке 20 обеспечивается контуром 1 непрерывного регулирования, а управление контуром 7 импульсного регулирования производится в соответствии с законом изменения тока нагрузки так, что при большем токе нагрузки 20 регулирующий элемент 8 открывается на более длитель1617423 6 регулирующий элемент 8 . Ток от источника 14, через датчик 15 тока, регулирующий элемент 8 и дроссель 10 вновь поступает в нагрузку.

Формула изобретения напряжения. ь С. Ситко идык

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4118 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

5 ное время и чаще, а при меньшем токе — на более короткое время и реже

При номинальной нагрузке падение напряжения на датчике 15 тока не приводит к срабатыванию порогового элемента 17. При перегрузке по току увеличение падения напряжения на датчике 15 тока приводит к срабатыванию порогового элемента 17. На выходе порогового элемента 17 появляется управляющее напряжение, которое поступает на одновибратор 19 и запускает его. Выходной транзистор одновибратора 19 открывается и шунтирует вход ключа 18, который закрывается, что приводит к закрыванию регулирующего элемента 8, прекращению тока через датчик. 15 тока, вследствие чего пороговый элемент 17 выключается. Однако ключ 18 остается закрытым, так как его вход шунтируется открытым транзистором одновибратора 19 на время, определяемое длительностью импульса одновибратора. Длительность импульса, формируемая одновибрато ром 19 постоянна и должна быть достаточной для спада тока, протекающего через дроссель 10 до нуля, При этом она должна быть не больше периода коммутации (пр еобра зования) контура 7 импульсного регулирования при максимальной нагрузке 20. Это приводит к тому, что среднее значение тока в нагрузке 20 от контура 7 импульсного регулирования уменьшается

Ток в контуре 1 непрерывного регулирования при перегрузке возрастает до величины определяемой датчиком

3 тока контура 1 непрерывного регулирования, Характеристика токовой защиты контура 1 непрерывного регулирования обеспечивает ограничение его тока на заданном уровне тока срабатывания порогового элемента 16 и выбирается такой, чтобы пороговый элемент 16 при токовой перегрузке был включен, По окончании действия импульса одновибратора 19 управляющее напряжение с порогового элемента 16 снова открывает ключ 18, который открывает

С оставит ел

Редактор Л. Пчолинская Техред M.Ä

Таким обра зом, обеспечивается эффективная защита по току стабилизатора при переходных процессах, в том числе и в момент подачи на вход стабипизатора питакнцего напряжения, а также самостоятельный выход стабилизатора на режим после снятия перегрузки. Кроме того, повьппается над ежнос т ь ус тр ойс тва .

Непрерывно-импульсный стабилизатор напряжения с защитой по току, содержащий два контура регулирования: непрерывный и импульсный, каждый из которых включает в себя последовательно соединенные датчик тока и регулирующий элемент, а также пороговый элемент, вход которого подключен к выходу датчика тока, причем выходные выводы обоих контуров подсоединены с выводам для подключения нагрузки, о т л и ч з ю шийся тем, что, с целью повыпн ния надежности путем повьппения эффективности защиты от перегрузок го току и уменьшсния времени восстановления работы после снятия перегрузки, а также упрощения схемы, в контуре импульсного регулирования узел управления выполнен на одновибраторе и ключе, при этом вход одновибратора подключен к выходу порогового элемента своего контура, а выход — к управляющему входу ключа, выходом соединенного с управляющим входом регулирующего элемента своего контура, и к выходу порогового элемента контура непрерывного регулирования, кроме того, упомянутые последовательные цепи из датчика тока и регулирующего элемента свободным выходом датчика тока подсоединены к выводу для подключения источника питающего

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