Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Союз Советских

Социвиистическ их

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ 6ТЕЛЬСТВУ

oii639338 (б1) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено080774 (21) 2049894/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 250480. Бюллетень М1 5 (я)М. К,.2

С 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДН 821..З16. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 250430 (72) Авторы изобретения

Ж.A. Мкртчян, Э.A. Мурадханян и О.К. Казанчян (71) Заявитель (54 ) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Предлагаемое изобретение относится к вторичным источникам питания (ВИП) радиоэлектронной аппаратуры и устройств автоматики.

Известны стабилизаторы напряже- 5 ния постоянного тока, содержащие регулятор, выходной фильтр ).С типа, усилитель обратной связи, выходом подключенный к регулятору, элемент опорного напряжения, один вывод кото- 10 рого соединен с выходом стабилизатора одинаковой с ним полярности, а второй — c токозадающим узлом и с одним из входов усилителя обратной связи, второй вход которого соединен с выходом стабилизатора, дополнительный источник, один из полюсов которого подключен к общей выходной шине стабилизатора, и элементы защиты.

Однако в известных стабилизаторах 2О обязательной составной частью их являются выходные Одн эвенные или миогозвенные 4С-фильтры, переходные режимы в этих стабилизаторах сопровождаются пиками токов в силовой цепи 25 и перенапряжениями на выходе, кроме того существующие схемы стабилизаторов требуют блокировки (отключения) на время переходного процесса пуска защитных узлов, а также известные методы защиты от перегрузок и перенапряжений компенсационных стабилизаторов имеют тот существенный недостаток, что реагируют на сигналы уже совершившихся перегрузок или аварий и потому не могут быть эффективным средством ограничения переходных экстратоков и перенапряжений.

Целью изобретения является создание стабилизатора напряжения, в котором исключаются переходные энстрато. ки и перенапряжения независимо от типа и выходного фильтра, тем самым повышается надежность, уменьшается стоимость ВИН и устраняются отрицательные влияния пу"ковых токов на другие потребители первичной сети.

Кроме этого, создаются благоприятные условия для упрощения защитных узлов ВИП и повыиается их эффективность, так как отпадает необходимость блокировки защит на время пуска.

Цель достигается тем, что вход токозадающего узла и питающий вывод усилителя обратной связи соединены с другим полюсом дополнительного источника через ключ, а элемент опорного напряжения содержит диод, включенный в прямом направлении, и последовательно соединенную с ннм РС-цепочку, 639338

55 постоянная времени которой выбрана больше постоянной времени выходной цепи стабилизатора, кроме того в цепь токозадающего узла включены резисторы с переключающими элементами, например тумблерами, а также один из входов элемента сравнения защиты соединен .с выходом элемента опорного на-. пряжения, например, со средней точкой его Резистора, а другой вход— с выходом стабилизатора., На фиг. 1 и 2 представлены два варианта схемы стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор содержит (см. фиг. 1) регулятор 1, выходной фильтр 2, опор. ное напряжение 3, токозадающий узел

4, дополнительный источник 5, усилитель 6 обратной связи с входами 7 и 8, делитель на резисторах 9 и 10, ключ

11,коммутатор 12,,циод 13 опорного элемента, включенного в прямом направле- 20 нии,и последовательно с ним параллельно включенные резистор 14 и конден, сатор 15, а также (см. фиг. 2) тумблер 16 и усилитель 17 защиты.

Предложенное устройство работает 75 следующим образом.

При поступлении напряжения на ре" гулятор 1 после включения коммутатора 12, а затем и на элементы 3, 4 и 6 после замыкания ключа 11 опор" ное напряжение на элементе 3 будет плавно нарастать с нулевого до заданного значения с постоянной вре оп -" В. . С1 ° Так как по условию эта постоянная больше постоянной Ск= R ° С ф, -то выходное напряжение стабилизатора будет сле.довать за медленными изменениями опорного напряжения, т. е, усилитель 6 будет работать в режиме усиления малых, медленно изменяющих40 ся сигналов. Например, при появлении малого начального напряжения на элементе 3 и на входе 7 усилителя

6 соответствующий по величине сигнал с выхода усилителя б приведет регу- 45 лятор 1 в проводящее состояние. Начнется нарастание тока в силовой цепи:и напряжения на выходе фильтра

2 (согласно вышесказанному, быстрее, чем нарастание опорного напряжения) . 50

При этом первоначальная величина сигнала на входе 7 усилителя 6 уменьшится или изменит свою полярность, ограничивая поступление энергии через регулятор 1 на выход стабилизатора.

Тем временем опорное напряжение продолжает нарастать, что вызовет появление нового сигнала отпирания регулятора 1, а затем последующее его запирание и т. д. до достижения опорным напряжением своего конечного 40 значения и начала процесса номинальной стабилизации выходного напряжения стабилизатора.

При описанном процессе амплитуда тока в силовой цепи (через регуля- 65 тор 1 и фильтр 2) не превысит номинального значения тока нагрузки. Для этого, например, при Г-образном LCфильтре 2 достаточно, чтобы рп %и

Назначение диода 13 — предотвращение разряда конденсатора 15 на низкое входное сопротивление усилителя 6 и нагрузку стабилизатора, а также обеспечение стабильности опорного напряжения в динамических режимах изменения выходного напряжения стабилизатора, Ключ 11 обеспечивает поступление напряжения питания от вспомогательного источника на элементы 3, 4 и 6 после подачи напряжения на входы узлов 1 и 5 и установления их рабочих режимов. Тем самым обеспечивается независимость пусковых переходных процессов от момента подачи и крутизны фронта нарастания питающих стабилизатор напряжений.

Для того, чтобы исключить появление переходных экстратоков и перенапряжений при ступенчатом изменении установки выходного напряжения, достаточно в предлагаемой схеме скачкообразно изменить (например,.с помощью резисторов и тумблеров) величину тока узла 4, как это показано на фиг. 2 ° При замыкании тумблера 16 ток в цепи элемента 3 скачком увеличится, однако рост напряжения ripoизойдет медленно, что обеспечит монотонный рост тока в силовой цепи стаби. лизатора и напряжения на его выходе до нового установленного значения.

Размыкание тумблера 16 приводит к монотонному снижению тока и выходного напряжения до нового значения.

Обычно в электронно-вычислительных машинах требуется ступенчатое изменение напряжения в обе стороны от номинального значения. Тогда в узле

4 предусматриваются два элемента переключения.

Другим преимуществом предлагаемой схемы является возможность осуществления контроля и защиты стабилизатора от понижения .выходного напряжения без блокировки (отклюЧения) схемы защиты на время пуска. ДЛя-этого в качестве элемента сравнения (задатчика) использована часть напряжения на элементе 3 (фиг.2) . На -один из входов усилителя 17 защиты подано выходное напряжение стабилизатора, а второй вход подключен к средней точке резистора 14. Так как в исправном ста6илизаторе во всех режимах, в том числе и при пуске, выходное нагряжение следует за опорным, то и напряжение на входе усилителя 17 будет следовать за напряжением на выходе и будет всегда больше последнего. Сигнала на выходе усилителя 17 при этом не будет. Если же по каким-либо причинам при пуске нарушится указанное соотношение напряжений, то на выходе

639338

Составитель И. Ивановская

Редактор Е. Иесропова Техред Н.Бабурка КОрректор В.Синицкая

3 а к а з 1 36 3/59 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4