Стабилизатор постоянного напряжения с защитой

 

Использование: для электропитания радиоэлектронной аппаратуры с повышенной эксплуатационной надежностью. Сущность изобретения: устр-во содержит исполнительный 1 и регулирующий 2 элементы, оптронный переключатель - инвертор 5, режимный резистор 6. По отношению к известному в предлагаемое устр-во введены инвертор 10, разрядный диод 11, НС-интегратор 12, ограничительный резистор 13, разделительный диод 15, транзистор 16, второй резистивный делитель напряжения на резисторах 17 и 18 и два стабилитрона 14 и 19. Введение этих элементов позволяет обеспечить защиту устр-ва от перенапряжения . 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

- (я)5 G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ1

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1173398 (21) 4828496/07 (22) 23.05.90 (46) 30.05.92. Бюл; М 20 (71) Научно-исследовательский институт электротехники (72) Л;Г.Галактионов (53) 621.316.722,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1173398, кл. G 05 F I/569, 1985. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ (57) Использование: для электропитания радиоэлектронной аппаратуры с повышенной, Ы2,, 1737435 А2 эксплуатационной надежностью. Сущность . изобретения: устр-во содержит исполнительный 1 и регулирующий 2 элементы, оптронный переключатель — инвертор 5, режимный резистор 6. По отношению к известному в предлагаемое устр-во введены инвертор 10. разрядный диод 11, RC-интегратор 12, ограничительный резистор 13, разделительный диод 15, транзистор 16, второй резистивный делитель напряжения на резисторах 17 и 18 и два стабилитрона 14 и 19. Введение этих элементов позволяет обеспечить защиту устр-ва от перенапряжения, 3 ил., 1 табл.

1737435

Изобретение относится к электротехнике, может быть применено в источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры и является усовершенствованием известного устройства пр основному авт. cs, В 117Э398, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности путем обеспечения защиты нагрузки от перенапряжения.

На фиг, 1 изображена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой; на фиг. 2 — схема оптронного переключателя-инвертора; на фиг. 3 — временная диаграмма.

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой содержит исполнительный элемент 1, выполненный на транзисторе, коллектор которого подключен к управляющей цепи регулирующего элемента 2, включенного в силовой цепи источника Э питания последовательно с нагрузкой 4, эмиттер — к общей шине, а база — к выходу оптронного переключателя-инвертора 5, первый вход которого соединен с общей шиной, а второй через режимный резистор 6 — к выходу регулирующего элемента 2, первый реэистивный делитель напряжения. выполненный на резисторах 7 и 8, одним концом подключенный к общей шине, другим — к выходу источника 3 питания, а средний — к базе исполнительного элемента 1. Резистор 9 запуска, подключен параллельно регулирующему элементу 2. Вход инвертора 10 подключен через параллельно соединенные разрядный диод 11 и RC- èíòåãðàòîð 12 раздельно через ограничительный резистор 13 к общей шине и через первый стэбилитрон

14 одновременно через разделительный диод 15 — к второму входу оптронного переключателя-инвертора 5 и к коллектору транзистора 16, эмиттер которого соединен с выходом источника 3 питания, а база — к средней точке второго реэистивного делителя напряжения, выполненного на резисторах 17 и 18, один конец которого подключен к выходу источника 3 питания, а другой через второй стабилитрон 19- одновременно к выходу инвертора10 и выходу разрешения оптронного переключателя-инвертора 5.

Оптронный переключатель-инвертор 5 (фиг. 2) состоит из элемента И 20, один из входов которого является вторым входом оптронного переключателя-инвертора 5, другой — выводом разрешения оптронного переключателя-инвертора 5, а выход соединен с управляющим входом оптронного переключателя-инвертора 21, другой вход которого подключен к общей шине, а выход— к базе исполнительного элемента 1.

Оптронный переключатель-инвертор 5 работает в соответствии с приведенной таблицей истинности.

Стабилизатор работает следующим об5 разом, При включении источника Э питания открывается исполнительный элемент 1 зац.- 1ты базовым током, протекающим через резистор 7 резистивного делителя напряже10 ния, выполне рюго на резисторах 7 и 8. При этом регулирующий элемент 2, закрыт, э через резисторы 9 и 6 на вход оптронного переключателя-инвертора 5 поступает ток, ограниченный этими резисторами. Под воз15 действием этого входного тока светодиод оптронного переключателя-инвертора 5 излучает световой поток, который воздействует на фотодиод переключателя-инвертора 5, в результате чего на выходе последнего по20 является напряжение лог. "0". Исполнительный элемент 1 защиты закрывается.

Регулирующий элемент 2 входит в режим стабилизации, шунтируя резистор 9 запуска.

25 При коротком замыкании (моментф, фиг. Эа) нэ нагрузке 4 напряжение U падает до нуля, при этом прекращается ток во входной цепи оптронного переключателя-инвертора 5. Нэ его выходе появляется

30 напряжение Од (фиг. Зд) лог. "1". Исполнительный элевкнт 1 открывается базовым током, протекающим через резистор 7 резистивного делителя, выполненного на резисторах 7 и 8, Регулирующий элемент 2

35. закрывается.

При пропадании короткого замыкания (момент t2, фиг. За) на нагрузке 4 во входной цепи оптронного переключателя-инвертора

5 протекает ток, а нэ ere выходе появляется

40 напряжение (фиг, Зд) лог. "0". При этом исполнительный элемент 1 защиты закрывается, и регулирующий элемент 2 переходит в. режим стабилизации напряжения на нагрузке 4.

45 При перенапряжении (момент тз, фи-.

За) на нагрузке 4 напряжение Ua через ре-. жимный резистор 6 и разделительный диод

15 поступает на первый стабилитрон 14 и пробивает его. Нэ ограничительном рези50 сторе 13 появляется напряжение цв (фиг.

Зб). которое через RC-интегратор 12 подается на вход инвертора 10. В момент М (фиг.

3a) проинтегрировэйное напряжение Us (фиг. Зв) переводит выходное напряжение

55 инверторов 10, 0 (фиг. Зг) в нулевое состояние. При этом второй стабилитрон 19 проби- . вается и через второй резистивный делитель напряжения, выполненный на резисторах 17 и t8, протекает ток. Возникшее напряжение на резисторе 17 открывает

1737435 транзистор 16, который поддерживает первый стабилитрон 14 в открытом состоянии и, соответственно, инвертор 10 в нулевом состоянии. Такое состояние инвертора 10 согласно приведенной таблицы истинности 5 переводит оптронный переключатель-инвертор 5 в состояние лог. "1", которое открывает исполнительный элемент 1, и регулирующий элемент 2 запирается.

При пропадании перенапряжения (мо- 10 мент ts, фиг. За) напряжение U (фиг. Зж) на выходе источника 3 питания снижается до напряжения. при котором второй стабилитрон 19 запирается. Ток через второй резистивный делитель напряжения прекра- 18 щается и,соответственно, транзистор 16эа-: . крывается, При этом запирается первый стабилитрон 14, Конденсатор ЙС-интеграто ра 12 разряжается через разрядный диод 11 и ограничительный резистор 13, и инвертор 20, 10 переходит в состояние лог "1", которое .

- переводит согласно приведенной таблицы истинности оптронный переключатель-ин-.. вертор 5 в нулевое состояние. При этом исполнительный элемент 1 защиты закрыва- 25 ется, и регулирующий элемент 2 переходит в режим стабилизации напряжения на нагрузке 4. ЙС-интегратор 12 исключает срабатывание защиты от различного рода помех, возникающих в силовой цепи при 30 работе, на импульсную нагрузку.

Таким образом, изобретение обеспечивает защиту нагрузки от перенапряжения и . этим повышает эксплуатационную надежность системы электропитание — нагрузка. 35

Кроме того, изобретение позволяет создать высоконадежные вторичные источники электропитания, а введенные в схему устройства элементы легко реализуются в микроэлектронном исполнении.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой по авт. св. ЬЬ 1173398. о т л и ч ею шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности путем обес-,. печения защиты нагрузки от перенапряжения, в него введены инвертор, разрядный диод, RC-интегратор, ограничительный резистор, первый и второй стабилитроны, разделительный диод, транзистор, второй резистивный делитель напряжения, причем оптронный переключатель-инвертор снабжен выводом разрешения второму входу, вход инвертора подключен к выходу RC-интегратора, вход которого подключен через ограничительный резистор к общей шине и через первый стабилитрон —. к точке соединения первого вывода разделительного диода и коллектора транзистора. второй вывод разделительного диода соединен с вторым входом оптронного переключателя-инвертора и с коллекторомтфанзистора, эмиттер которого соединен с выходным выводом для подключения источника питания, а база — с выходом второго резистивного делителя напряжения, первый вывод которого подключен к выходному выводу для подключения источника йитания. а второй вывод через втврой стабилитрон — одновременно к выходу инвертора:и выводу разрешения второго входа оптронного переключателяимверторв, а разрядный диод включен параллельно ЙС-интегратору.

1737435

Составитель Л, Галактионов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Демчик

Редактор М. Петрова

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

Заказ 1В92 Тираж . Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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