Стабилизатор постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах с импульсной нагрузкой в качестве вторичного источника электропитания. Цель - расширение области применения путем осуществления возможности работы на импульсную нагрузку. Стабилизатор содержит транзисторный регулирующий элемент 1, блок 2 цепи обратной связи, блок защиты с первым датчиком 4 тока, первый компаратор 5 с узлом 6 задержки на выходе. В стабилизатор введены второй компаратор 7 с узлом 8 запоминания на выходе и включенный в общую шину второй датчик 9 тока. Блок 2 включает в себя узел защиты от перегрузок и короткого замыкания. При высоком уровне сигнала компаратор 5 срабатывает, следствием чего является шунтирование резистором 16 стробирующего входа второго компаратора 7. Он находится в сработанном состоянии, которое не зависит от напряжений на входах. Напряжение с выхода узла 8 поступает на узел отключения блока 2, и стабилизатор выключается. Обеспечены два вида защиты: первая срабатывает мгновенно в аварийном случае, а вторая происходит с заданной задержкой при сбое ритма подключения импульсной нагрузки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1(Р

jÎ

j QQ > (21) 4670126/07 (22) 01.02.89 (46) 15.08.91, Бюл. ¹ 30 (72) А.А. Балабанов (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1317417, кл. G 05 F 1/569. 1985.

Авторское свидетельство СССР

N 1319008, кл. G 05 F 1/569, 1986. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах с импульсной нагрузкой в качестве вторичного источника электропитания.

Цель — расширение области применения путем осуществления возможности работы на импульсную нагрузку. Стабилизатор содержит транзисторный регулирующий элемент

1, блок 2 цепи обратной связи, блок защиты

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах с импульсной нагрузкой в качестве вторичного источника электропитания.

Цель изобретения — расширение области применения путем осуществления возможности работы на импульсную нагрузку.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизатора постоянного напряжения.

Стабилизатор содержит транзисторный регулирующий элемент 1, включенный в силовую шину, блок 2 управления цепи обратной связи с источником 3 опорного напряжения, включенный между выходным выводом и управляющим входом элемента

1, блок защиты. включающий в себя первый датчик 4 тока. включенный между выходом

„„„ Ы„„1670678 А1 с первым датчиком 4 тока, первый компаратор 5 с узлом 6 задержки на выходе. В стабилизатор введены второй компаратор 7 с узлом 8 запоминания на выходе и включенный в общую шину второй датчик 9 тока.

Блок 2 включает в себя узел защиты от перегрузок и короткого замыкания. При высоком уровне сигнала компаратор 5 срабатывает, следствием чего является шунтирование резистором 16 стробирующего входа второго компаратора 7. Он находится в сработанном состоянии, которое не зависитот напряжений на входах. Напряжение с выхода узла 8 поступает на узел отключения блока 2, и стабилизатор выключается.

Обеспечены два вида защиты: первая срабатывает мгновенно в аварийном случае. а вторая происходит с заданной задержкой при сбое ритма подключения импульсной нагрузки. 1 ил. элемента 1 и выходным выводом, первый компаратор 5 с узлом 6 задержки на выходе, второй компаратор 7 с узлом 8 запоминания на выходе и второй датчик 9 тока, включенный в общую шину и выходом соединенный с неинвертирующим входом первого компаратора 5, инвертирующие входы компараторов соединены с источником 3 опорного напряжения. Выход датчика 9 тока соединен с неинвертирующим входом первого компаратора 5. Неинвертирующий вход второго компаратора 7 подключен к выходу узла 6 задержки, а его стробирующий вход — к цепи узла 8 запоминания. При этом блок 2 управления выполнен на основе типовой микросхемы, включающей в себя узел защиты от перегрузок и короткого замыкания и узел отключения, вход которого, обозначен1670678

55 ный в микросхеме цифрой "9", подключен к выходу узла 8 запоминания, Цифры "2", "4", "8", "10", "11", "12", "13" и "16" также соответствуют обозначениям выводов на этой типовой микросхеме, При этом выводы "10" и "11" выведены от узла защиты микросхемы и подключены соответственно к выходу датчика 4 и к выходу делителя напряжения. на резисторах 10 и 11, включенного между общей силовой шиной и управляющим входом регулирующего элемента 1 и входящего в состав блока 2, Кроме того, в блок 2 входит делитель напряжения на резисторах 12 и 13, включенный между выходом датчика 4 и общей силовой шиной. B узел 6 задержки входит подстраиваемая времязадающая цепочка на резисторе 14 и конденсаторе 15, Стабилизатор работает следующим образом.

Входное напряжение выпрямляется, фильтруется и подается в качестве силового питания на регулирующий элемент 1, Сигнал отрицательной обратной связи по напряжению, снимаемый с нагрузки, подается на делитель на резисторах 12 и 13. Со среднего вывода переменного резистора 13 сигнал воздействует на микросхему (вывод

"12"), которая, управляя регулирующим элементом 1, поддерживает неизменное значение напряжения на выходе стабилизатора.

На узел защиты от перегрузки и короткого замыкания (выводы "10" и "11") соответственно подается сигнал с первого датчика 4 тока и со среднего вывода переменного резистора 11. С помощью переменного резистора 11 устанавливается первый порог защиты от перегрузки по току, значение которого должно быть на 10 — 20 больше величины тока в импульсе (максимально ожидаемого).

Для исключения аварийного случая длительного протекания тока в нагрузке значением более среднего тока в импульсе, но менее указанного первого порога защиты от перегрузки по току введены узлы 5-9. осуществляющие задержку выключения стабилизатора напряжения. если ток нагрузки не превышает второго порога защиты от перегрузки по току и воздействует в течение не более времени, определяемого постоянной времени т = R 14 С 15, причем г выбирается на порядок более длительности импульса.

На инвертирующий вход компаратора 7 подается часть опорного напряжения, на неинвертирующий вход — часть опорного напряжения и напряжение со второго датчика 9 тока. Выбором величины опорного напряжения добиваются срабатывания компаратора 5 при протекании через датчик

9 тока, равного среднему значению тока в импульсе, или тока, обеспечивающего длительную отдачу мощности в нагрузку беэ перегрева радиаторов транзисторов регулирующего элемента. С выхода компаратора 5 при его срабатывании высокий уровень сигнала поступает на узел 6 задержки. Подстраиваемая времязадающая цепочка на резисторе 14 и конденсаторе 15 обеспечивает задержку подачи сигнала на неинвертирующий вход компаратора 7, на его инвертирующий вход подается часть опорного напряжения. Если заряд на конденсаторе 15 достигнет величины опорного напряжения на инвертирующем входе компаратора 7, последний и высокий уровень сигнала с его выхода поступает на вход узла

8 запоминания, который откроется и зашунтирует резистором 16 стробирующий вход компаратора 7, чем обеспечивается его самоудержание в сработанном состоянии, когорое уже не зависит от напряжений на входах. Напряжение с выхода узла 8 поступает на узел отключения (вывод "9" микросхемы блока 2), в результате чего стабилизатор выключится. Чтобы восстановить нормальный режим работы стабилизатора, отключают питание от стабилизатора, устраняют перегрузку и вновь его включают, Сброс напряжения с конденсатора 15 не позволяет на нем накапливаться энергии, что не задерживает пуск стабилизатора.

Таким образом, стабилизатор имеет два вида защиты: первая защита от перегрузки и короткого замыкания срабатывает мгновенно в аварийном случае и второй вид защиты от пЕрегруэки по току происходит с заданной задержкой в случае сбоя ритма подключения импульсной нагрузки.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный в одну из силовых шин транзисторный регулирующий элемент, блок управления цепи обратной связи с источником опорного напряжения, включенный между выходным выводом и управляющим входом транзисторного регулирующего элемента, блок защиты. включающий в себя первый датчик тока, включенный между выходом транзисторного регулирующего элемента и выходным выводом, первый компаратор и узел задержки, вход которого подключен к выходу первого компаратора, отл и ча ющийс я тем,что, целью расширения области применения путем осуществления воэможности работы на импульсную нагрузку, в него введены второй компаратор с узлом запоминания на выходе и второй датчик тока, включенный в

1670678

Составитель С.Ситко

Редактор Т.Смирнова Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Заказ 2751 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 общую шину и выходом соединенный с неинвертирующим входом первого компаратора. причем неинвертирующий вход второго компаратора подключен к выходу узла задержки, а его стробирующий вход соединен с цепью узла запоминания, кроме того. блок управления цепи обратной связи включает в себя узел защиты от перегрузок и короткого замыкания и узел отключения, вход которого соединен с выходом узла 33поминания, а инвертирующие входы обоих

5 компараторов подключены к источнику опорного напряжения блока управления цепи обратной связи.