Стабилизатор напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры о Цель изобретения - повышение надежности работы путем расширения функциональных возможностей защиты. Когда выходное напряжение находится в допустимых пределах , на выходе пороговых органов 21, 22 элемента II 23 имеются сигналы, запрещающие изменение состояния реверсивного счетчика 26. Ключи 29-31 и тиристоры 2-7 закрыты;, При понижении выходного напряжения код на выходе счетчика 26 окажется таким, что включатся ключ 30, тиристоры 4, 5„ Я с Ј С

(191SU(и) 1Я11 О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (c))5 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4302992/07 (22) 31.08.87 (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2 (71) Опытное конструкторско-технологическое бюро с Опытным производством

Института металлофизики АН УССР (72) Б.И. Чемерисов, С,В, Левинзон и В.С. Левинзон (53) 621.316. 722. 1 (088.8) (56) Белопольский И.И„, Гейман Г„В

Краус Л.А, и др. Проектирование источников электропитания радиоаппаратуры, M. Энергия, 1967, с. 235, рис. 9-6.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1509852, кл. G 05 Г 1/569, июль

1987. (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯ) ТНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устр ойствах эл ектр опптания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повью*ение надежности работы путем распп р ения функциональных Воз можностей защиты. Когда выходное напряжение находится в допустимых пределах, на выходе пороговых органов 21, 22 элемента И 23 имсотся сигналы, запрещающие изменение состояния реверсивного счетчика 26. Ключи 29-31 и тиристоры 2-7 закрыты. При понижении выходного напряжения код на выходе счетчика 26 окажется таким, что включатся ключ 30, тиристоры 4, 5.

1621012

При повышении включатся ключ 29 и тиристоры 6, 7. Цри к,з..и перегрузках по току возрастает напряжение. на датчике 41, далее сигнал через компаратор 42, элемент ИЛИ 39 поступает

Изобретение относится к электро ехнике и может быть использовано для стабилизации напряжения постоянного тома. 15

Цель изобретения — повышение надежности путем расширения функциональных воэможностей защиты.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора, Стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, а вторичная обмотка, средний вывод которой соединен с общей шиной, выполнена с отводами, причем два вторых отвода относительно среднего вывода через тиристоры 2> 3 подключены к катодам последующих третьей 4, 5 и четвертой 6, 7 пар ти- 30 ристоров, аноды которых соединены с соответствующими отводами вторичной обмотки, управляющие электроды тиристоров 2-7 через разделительные диоды 8-13 связаны с соответствующими выходами формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров, при этом катоды тиристоров 2-7 через последовательно соединенный фильтр 15 и регулирующий транзистор 16 подключены к выходному выводу 17, цепь 18 обратной связи, входами подключенную к выходному выводу 17 и общей шине, а выходом — к базе регулирующего транзистора 16, и блок управления тиристо- 45 рами, выполненный на реверсивном распределителе 19 импульсов, генераторе .

20 и двух пороговых органах 21, 22 сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которых перекрестно соединены с коллектором и эмиттером регу- лирующего транзистора 16, а выходы подключены к реверсивному распределителю 19 импульсов, состоящему из двух элементов И 23 и 24, инвертора

25, реверсивного счетчика 26, двунаправленных ключей 27, узла 28 начальной установки, причем входы двух пороговых органов 21, 22 сравнения на вход установки нуля счетчика 26, на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов появляются сигналы, закрывающие в конечном итоге ключи

29-3 1, тиристоры 2-7, 32, 33 ° 1 ил . подключены к соответствующим входам элемента И 23, выход которого подключен к входу переноса реверсивного счетчика 26, прямой вход — к входу направления счета счетчика 26, вход синхронизации счета которого подключен к генератору 20 импульсов, входы первого, второго, третьего и четвертого разрядов подключены к общей шине, а вход разрешения счета — к выходу узла 28 начальной установки, два первых выхода реверсивного счетчика

26 подключены к входам второго элемента И 24 и к соответствующим информационным входам двунаправленных ключей 27, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу инвертора 25, вход которого подключен к выходу второго элемента И. 24 и управляющему входу первого ключа 29 формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров, а выходы двунаправленных ключей 27 подключены к соответствующим входам ключей 30, 31 формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров,,Пва первых отвода вторичной обмотки трансформатора 1 относительно среднего вывода подключены к анодам дополнительных тиристоров 32, 33, катоды которых подключены к катодам остальных тиристоров 2-7, а управляющие электроды через соответствующие разделительные диоды 34, 35 подключены к выходу формирователя 36 импульсов включения дополнительных тиристоров 32, 33, Вход формирователя

36 импульсов включения подключен к выходу узла 37 контроля выходного напряжения, содержащего элементы ИЛИ

38, 39 и RS-триггер 40, причем последующий третий и четвертый выходы реверсивного счетчика 26 подключены к двум входам элемента ИЛИ 38, выход которого roäêëþ÷åí к S-входу триггера 40 и через элемент ИЛИ 39 — к входу установки нуля реверсивного счетчика 26, à R-вход триггера 40 подключен к выходу узла. 28 начальной установки.

16 21012

Сигнал на выход е

?1 22

1 1

О 1

1 О

Для защиты от токовых нагрузок и коротких замыканий в устройство могут быть введены резистивный датчик 41 тока, включенный в токовую цепь, и компаратор 42, входы которого подключены к выводам резистивного датчика 41 тока, а выход — к второму входу второго элемента ИЛИ 39, выход которого подключен к третьему выводу первого элемента ИЛИ 38 и к входу установки нуля реверсивного счетчика 26.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства узел 28 начальной установки устанавливает все разряды счетчика 26 в состояние логического нуля, при этом на выходе второй схемы И 24 образуется логический "О", на выходе инвертора 25— логическая "1", ключи 27 находятся в проводящем состоянии и на их выходах — логический "О".

Таким образом, на входах ключей

29-31 — запирающие сигналы, тиристоры 2-7 закрьгпы. Одновременно узел начальной установки устанавливает триггер 30 узла 37 контроля выходногo напряжения, формирователь 36 импульсов .включения включает тиристоры

32, 33 и напряжение подается на регулирующий транзистор 16, В процессе работы пороговые органы 21, 22 сравнения контролируют напряжение на входе стабилизатора„ Возможные ситуации приведены в таблице, Выходное напряжение стаби-лизатора

В допустимых пределах

Занижено

Завышено

В первом случае, приведенном в таблице, на выходе элемента 23 .— сигнал логической "1" который поступает на вход переноса и запрещает изменение состояния реверсивного счетчика 26, в результате чего сигналы на выходе реверсивного распределителя 19 импульсов не изменяются.

Во втором случае на выходе элемента 23 — сигнал логического "О" (разрешение счета), а на входе направления счета — логическая. "1". Таким

55 образом, цри приходе следующего импульса счетчик производит увеличение на единицу имеющегося кода (вместо

"000" станет "001") . Если ситуация не изменится при приходе следующего импульса с генератора 20, код на выходе счетчика окажется "010", т.е, выключатся ключ 30 и тиристоры 4, 5, а ключ 31 и тиристоры 2, 3 включатся, В дальнейшем, если напряжение на регулирующем транзисторе 16 окажется в допустимых пределах, то на выходах пороговых органов 21, 22 сравнения будет сигнал логической "1", а код на вьгходе реверсивного распределителя

19 импульсов будет оставаться неизменным.

Если падение напряжения на регу-. лирующем транзисторе 16 недостаточно и требуется дальнейшее увеличенпе входного напряжения, Т0 опять, как и во втором случае, с11ецуюп 1й сигнал с генератора 20 увели шва ет ен1е па единицу код счетчика 26, при этом 1га двух первьгх его выходах образуется сигнал логической "1", на выходе элемента И 24 возникает сигнал "1"., который отп11рает ключ 29 и тиристоры

6, 7, Сигнал "1" с выхода пннсртора

25 за пира е f ключи 27, на пх 1л глода х образуются сигналы "0", запирающие ключи 30, 31 и, с оотпетственшо, тиристоры 4, 5 и 2, 3.

ITpH третьей с .11туа ции ня 11ходе 11а правления счета счетч1п,а .".6 — логический 0", такой же потепц11ал на выходе элемента И 24, и с кажгп lhI импул ьс ом г енератора 20 код на гыходе счетчика бупет уменьшаться на единицуу „Если 11а 11ых AII е р ев РрГ11 вног о распределителя 19 импульсов все сигналы будут "О." и опят1. возникнет третья ситуация, то в следу10щ110 такт генератора на третьch»I четвертом выходах сч етчика 26 обра з у10тся сигналы "1", которые через элемент ИЛИ

38 опрокинут триггер 40 в состояние

"1", формирователь 36 импульсов включения выключит тиристоры 34, 35 и через элемент ИЛИ 39 и вход установки нуля счетчика 26 и ер евецут все его разряды в состояние "О" (ключи 29-31 закрьггы), При возникновении ремарка токовой перегрузки или короткого замь1кан11я на выходе стабилизатора ре".êî возрастает падение напряже1п1я на резистивном датчике 41 тока, на выходе компа1621012 радара 42 возникает потенциал логической "1", которая поступает на элемент ИЛИ 39, далее - на вход установки нуля счетчика 26, и в.резуль- 5 тате на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов возникают сигналы, запирающие ключи 29-31 и, соответственно, тиристоры 2-7, а также через элементы ИЛИ 39, 38 триггер 40 опрокидывается.и выключает тиристоры

34, 35. Если на выходах реверсивного распределителя. 19 импульсов код

"100" (открыт ключ 29 и тиристоры б, 7) и продолжается вторая ситуация, 15 то на третьем выходе счетчика 26 образуется сигнал "1", который через элемент ИЛИ 38 опрокидывает триггер

40 (формирователь 36 импульсов закрыт) и через элемент ИЛИ 39 и вход установки нуля счетчика 26 сбрасывает в "0" все его разряды (ключи 2931 закрыты).

По сравнению с прототипом описанное техническое решение. позволяет 25 осуществлять защиту от отклонения выходного напряжения стабилизатора больше допустимог6 предела, от токовых перегрузок и коротких замыканий на выходе, благодаря чему повышается 3р надежность работы устройства.

Формула и з обр ет ения

Стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, вторичная обмотка, средний выход которой соединен с общей шиной, выполнена с отводами, тиристоры, аноды которых. соединены с соответст- 40 вующими отводами вторичной обмотки., упранляющие электроды через разделительные диоды соединены с соответствующими выходами формирователя импульсов отпирания тиристоров, а като- 45 ды через последовательно соединенный фильтр, датчик тока и регулирующий транзистор подключены к выходному выводу, цепь обратной связи,. входом подключенную к выходным выводам, а выходом — к базе регулирующего транзистора, блок управления тиристорами,,генератор импульсов и два пороговь1х органа сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которых пе55 рекрестно соединены с коллектором и эмиттером регулирующего транзистора, выходы — с реверсивным распреде= лителем импульсов, .компаратор. перегрузки., входными выводами подключенный к датчику тока, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем расширения функциональных возможностей защиты, реверсивный распределитель импульсов выполнен на двух элементах И, инверторе, реверсивном счетчике, двух двунаправленных ключах и узле начальной установки, причем входы двух пороговых органон сравнения подключены к соответствующим входам первого элемента И, выход которого подключен к входу переноса. реверсивного. счетчика, первый вход — к входу направления счета, вход синхронизации счета реверсивного счетчика подключен к генератору импульсов, входы первого— четвертого разрядов подключены к общей шине, вход разрешения счета к выходу узла начальной установки, два.первых выхода реверсивного счетчика подключены к входам второго элемента И и к соответствующим информационным входам двунаправленных ключей, управляющие входы которых подключены к. выходу инвертора, вход которого подключен к выходу второго элемента И и управляющему входу первого ключа, выходы двунаправленных ключей подключены к соответствующим входам формирователя импульсов, два входа подключены к введенному допол,нительному формирователю управления введенных тиристоров, подключенных к первым от средней точки трансформатора отводам, вход упомянутого дополнительного формирователя подключен к выходу RS-триггера введенного узла контроля выходного напряжения, состоящего из двух элементов

ИЛИ и RS-триггера, причем последующие третий. и четвертый выходы реверсивного счетчика подключены к двум входам первого элемента ИЛИ, вход которого подключен к S-входу RSтриггера и через второй элемент ИЛИ— к входу установки нуля реверсивного счетчика, R-вход триггера подключен к узлу начальной установки, компаратор перегрузки подключен выходом к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу первого элемента ИЛИ.