Источник стабильного напряжения постоянного тока

 

ОП"ЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Светских

Сощиалмстмчасммк

Реслублмк

<»>684693

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополммтелъмое к авт. свмд-ау— (22) Заявлено 260577(21) 2488823/24-07 с прмсоедмнеммем заявки HP (23) йреюормтвт (51)М. Кл.

Н 02 М 3/335

ГосударственныЯ ком нтет

С С С P но дмам азобретеннЯ а открытаЯ (53) УДК 621.314. .57 (088.8) Опубликовано 0509.79. Бюллетень HP 33

Дата ойубликаеанмя описанм» вЂ” 050979 (72) Автор изобретения

В. С. Мальцев (73) Заявитель (54) ИСТОЧНИК СТАБИЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, обеспечивающих гальваническое разделение входных цепей источников питания постоянного тока и цепей нагрузки.

Известен источник питания, содержащий конвертор, охваченный цепью обратной связи, питание которого осуществляется от выпрямителя с емкостным фильтром и заземленным отрицательньнк выводом, оптрон с фототранзистором на выходе, обеспечивающий развязку по земляным цепям между уси- 15 лителем рассогласования и блоком регулирования длительности импульсов, эапитанного от двух вспомогательных источников напряжения, при этом цепь фотоприемника оптрона подключена ко. входу блока регулирования длительности импульсов управления через резистор fl). управляющий блок обеспечивает . нормальную работу устройства при заземлении любой шины нагрузки. Однако данное устройство не рассчитано на работу от источника напряжения постоянного тока с заземленным положительным выводом. 30

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является источник стабильного напряжения постоянного тока, содержащий стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину, усилитель рассогласования, управляющий блок и оптрон, катод светодиода которого соединен с отрицательньм выходным выводом, причем один иэ выводов фотоприемника оптрона через резистор соединен со входом управлякацего блока (2) .

Недостатком известного источника является низкая надежность, поскольку один вывод фотоприемника оптрона соединен непосредственно с положительной шиной питания управляющего блока. В связи с этим при электрическом перекрытии или пробое изоляции оптрона возможен выход иэ строя всего управляющего органа источника.

Так цри пробое оптрона через положительную шину питания управляющего блока на управляющий орган будет подано либо напряжение питания стабилизированного преобразователя напрякения (когда заземлена положительная шина питающей цепи), либо напря684693

15

30

40

50

65 жение нагрузки {когда заземлены отрицательная шина питающей сети и положительная шина нагрузки) .

Цель настоящего изобретения — по зрение надежности источника стабиль ного напряжения постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в источник стабильного напряжения постоянного тока введен делитель напряжения, подключенный между входными выводами, причем выход делителя напряжения соединен с другим выводом фотоприемника оптрона, а между входом управляющего блока и отрицательным входным выводом включен дополнительно введенный стабилитрон, анодом к отрицательному входному выводу, при этом делитель напряжения выполнен на двух последовательно соединенных резисторах.

Функциональная схема источника стабильного напряжения постоянного тока представлена на чертеже.

Источник стабильного напряжения постоянного тока содержит стабилиэированный преобразователь 1 постоянного напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину, усилитель рассогласования 2, управляющий блок 3, оптрон 4, катод светодиода которого соединен с отрицательным выходным выводом, один из выводов Фотоприемника через резистор 5 подключен ко входу управляющего блока 3, а другой непосредственно — к выходу делителя напряжения 6 иа ре« зисторах 7 и 8, подключенного между входными выводами, и стабилитрон 9, подключенный между входом управляющего блоха 3 и Отрицательным входньм выводом. Управляющий блок 3 подключен между отрицательным входным выводом и питающей шиной стабилизированного преобразователя 1.

Источник стабильного напряжения постоянного тока работает следующим образом.

Напряжение питания подается на вход стабилизированного преобразователя напряжения 1, с выхода которого напряжение постоянного тока подается на усилитель рассогласования

2. С выхода усилителя,рассогласования 2 сигнал рассогласования через оптрон 4 и резистор 5 подается на управляющий блок 3. При этом к стабилитрону 9 в обратном направлении прикладывается незначительное напряжение и ток через него практически равен нулю. В управляющем блоке

3 аналоговый сигнал рассогласования преобразуется в импульсный сигнал управления силовыми транзисторами стабилизированного преобразователя напряжения 1. Эа счет изменения скважности сигналов управления напряжение иа выходных выводах источника поддерживается с необходимой точностью.

Напряжение питания на цепь фотоприемника оптрона 4 подается со входных выводов источника через реэистивный делитель напряжения 6. Делитель напряжения 6 имеет незначительное потребление мощности. Это объясняется тем, что типовые значения тока цепи фотодиода оптрона 4 очень малы, а коэффициент передачи по току оптрона 4 мало зависит от изменений напряжения питания на его фотоприемнике.

Вместе с тем, при пробое оптрона

4 аварийный ток на входе управляющего блока 3 ограничивается резисторами 5 и 7. При черезмерной величине тока пробоя оптрона 4 напряжение на входе управляющего блока 3 возрастает и стабилитрон 9 открывается. таким образом, отказ оптрона 4 не влечет за собой выхода иэ строя ни самого управляющего блока 3, ни его входных цепей, поскольку выводы оптрона 4 не имеют непосредственной связи с питающей шиной управляющего блока 3. A это означает, что данная схема источника уже обладает свойствами самозащиты от случайных перекрытий изоляции оптрона 4 или его монтажа. Так, во время перекрытия изоляции оптрона 4, которое может возникнуть, например, при иестационарных переходных процессах в питающей сети постоянного тока, цепь обратной связи остается замкнутой. При этом аварийный ток совпадает по фазе с сигналом рассогласования и увеличивает последний, в результате чего напряжение на выходе источника будет снижаться. После окончания перекрытия изоляции оптрона 4 нормальное функционирование управляющего блока

3 восстанавливается.

Напряжение на делитель напряжения

6 можно подавать также с питающей шины управляющего блока 3 или с другого низковольного источника. Но при малых значениях напряжения питания делителя напряжения 6 диапазон выбора оптимальных величин сопротивления резисторов 5, 7 и 8 сокращается и снижаются возможности по ограничению тока пробоя. Поэтому целесообразно, в пределах допустимого, повыаать величину напряжения, подаваемого иа делитель напряжения

55 : Кроме того, данная схема источника обладает большими функциональными воэможностями. Так, в управляющем блоке 3 может осуществляться и непрерывное управление транзисторов стабилизированного преобразова теля напряжения 1 и импульсное, при котором отпадает принципиальная необходимость во вспомогательном стабилизированном источнике питания уп,равляющего блока.

84693 ь ния, подключенный между входными выводами, причем выход делителя напряжения соединен с другим выводом фотоприемника оптрона, а между входом управляющего блока и отрицательным входным выводом включен дополнитель5 Но введенный стабилитрон, анодом к отрицательному входному выводу.

2. Источник по п.1, о т л нч а ю шийся тем, что делитель напряжения выполнен на двух последо10 вательно соединенных резисторах.

Источники информации, принятые во внимание гри экспертизе заявки

1. Ленер. Повыаение частоты переключений в стабилизаторах коммутационного типа. Журнал Электроника

М 3. т. 46, 1973, с. 66-68.

2. Плешко В. В. Стабилизированный преобразователь напряжения. Журнал Обмен опытом в радиопромьшленност вып. 5, 1976, с. 43. рис. 2.

Схема включения оптрона 4 может быть использована и при построении цепей сигнализации, дистанционного управления источников питания.

Формула изобретения

1. Источник стабильного напряжения постоянного тока, содержищий стабилизированный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, включенный в положительную силовую шину, усилитель рассогласования, управляющий блок и оптрон, катод светодиода которого соединен с отрицательным выходным выводом, причем один из выводов фотоприемника оптрона через резистор соединен со входом управляющего блока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен делитель напряжеСоставитель С. Снтко

Редактор Д. Зубов Техред С.Мигай Корректор lO. Мак аренк о

Заказ 5303/51 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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