Двухканальный стабилизатор постоянного напряжения

 

(72) Авторы изобретения

С. В. Левинзон, Б.,И. Чемерисов и С. А. Керцман (71) Заявитель (54) ДВУХКАНАЛЬНЫ Й СТАБИЛИЗАТОР

IIOCTOHHHOIO НАПРЯЖЕНИЯ

Описываемое изобретение относится к устройствам электропитания и может быть использовано в приборостроении, автоматике и вычислительной технике.

Известен источник с зашитой от перенапряжения и перегрузок по току, которая осуществляется с помощью тиристорного оптрона. Фототиристор оказывает воздействие на регулирующий элемент, закрывая его (1). !

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является, двухканальный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий в каждом канале последовательно включенный в положительную шину регулируюшнй тран зистор, базой подключенный к выходу усилителя постоянного тока, один вход которого подключен к делителю выходного напряжения, а другой — к общему для каналов источнику опорного напряжения, узел зашиты с развяэываюшими диодами и датчиками источника, причем выходы регулирующих транзисторов объединены (2 .

Недостатком стабилизатора является то, что он не обеспечивает защиту потребителя при превышении одним из каналов (или обеими вместе) допустимого уровня выходных напряжений, что особенно важно при работе, на интегральные схемы.

Кроме того, в отдельных случаях, 1О когда .оба работают иа общую нагрузку, недопустимо уменьшение одного иэ стабилизированных выходных напряжений меньше определенного уровня.

Устройство также не обеспечивает

35 надежной зашиты от перегрузок и короткого замыкания (K3) .

Цель изобретения заключается в расширении функциональных возможностей

20 зашиты путем осуществления зашиты нагрузки от перенапряжения на выходе двухканального стабилизатора напряже- .ния, а также зашиты нагрузки при уменьшении величины одного иэ стаби3: 71 лизированных напряжений менее допустимого уровня и надежной защиты каждого из каналов от перегрузок и коротких замыканий.

Поставленная цель достигается тем, что в двухканальном стабилизачоре постоянного напряжения (2j в узел защиты введено два оптоэлектронных прибора,. ..причем светоизлучатель первого; опто:.электронного прибора включен.параллель но датчику тока, а его фотоприемник совместно с параллельно включенным фотоприемником второго оптоэлектронного прибора связаны первыми выводами с отрицательным потенциальным выводом, а вторьыи выводами через ограничйваюший резистор и развязывающие диоды подключены к базам регулирующих тран зисторов, переходы эмиттер-база кото:рых зашунтированы введенными диодами, один из светоизлучателей второго опто- "

::электронного прибора включен в цепь. между выходными выводами, в другой

:светоизлучатель включен в цепь между отрицательными шинами каналов, кроме того, в качестве отрицательного потенциального вывода использованы отрицательные шины первого и второго каналов и источник смещения, положительный полюс которого подключен к указанным выходам регулирующих трайзисторов, а отрицательные -шины первого и второго каналов непосредственно или через дополнительные развязываюшие диоды подключены к первым выводам фотоприемников двух оптоэлектронных приборов., Схема двухканального стабилизатора постоянного напряжения приведена на фигурах 1-4.

Двухканальный источник содержит последовательно включенные в каждом канале в положительную шину регулирующие транзисторы 1,2, датчик тока 3, параллельно. которому включен светоизлучвтель 4 оптоэлектронного прибора 5 фотоприемник 6 и фотоприемник 7 второго оптоэлектронного прибора 8 включены параллельно, светоизлучатели 9, 10 включены в цепь между выходными выво дами, диоды. 11, 12, шунтируюшие эмиттер-базовые переходы регулирующих транзисторов 1,2, развязывающие диоды

13, 14, ограничительный резистор 15, делители выходного напряжения 16 подключены ко входам усилителей постоянного тока 17, общий для двух каналов источник опорного напряжения 18, до7740 Д полнительные развязывающие диоды 19, 20.

Устройство изображенное на фиг. 1, работает следующим образом, В режиме нормальной работы падение напряжения на датчике тока 3 недостаточно для включения фотоприемника 6 оптоэлектронного прибора 5, так как светоизлучатель его 4 находится в режиме отсечки. Сопротивление фотоприемника 7 оптоэлектрон5

10 тель 4 оптоэлектронного прибора 5, включается его фотоприемник 6 и регулирующие транзисторы l,2. закрываютМ ся запирающим, смещением выходного напряжения первого канала.

В случае необходимости зашиты от перегрузок и коротккх замыканий первого канала и перегрузок по току второго канала .фотоприемники 6,7 первого и второго оптоэлектронных приборов 5,8 подключены к отрицательной шине второго канала, квк показано на фиг. 2. ного прибора 8 велико и не влияет на работу стабилизированных каналов.

Делители выходного напряжения 16, усилители постоянного тока 17 и опор15 нйй источник 18 выполняют свои основные функции.

При превышении допустимого уровня выходного напряжения в одном из каналов увеличивается яркость свечения све20 тоизлучателя 9 оптоэлектронного прибора 8 (а также и 10, если возрастает уровень напряжения в соответствующем канале), срабатывает фотоприемник 7, протекает ток через элемент 7, резистор 15, развязываюшие диоды 13, 14 и диоды смещения 11, 12 от источника-: выходного напряжения первого канала, и регулирующие транзисторы 1, 2 надежно закрываются.

При одновременном и равном увеличе нии выходного напряжения в каждом из каналов возрастает яркость свечения светоизлучателя 10, что также приводит к запиранию регулирующих транзисторов

1,2 и отключению обеих каналов стаби лизатора постоянного напряжения.

При уменьшении выходного напряжения в одном из каналов увеличивается яркость свечения светоизлучателя 9, что

40 также, как и в предьщущих случаях, вызывает включение фотоприемника 7 оптоэлектронного прибора 8 и запирание регулирующих транзисторов 1,2.

При перегрузке по току первого или

45 (и) перегрузке или коротком замыкании второго канала включается светоизлуча5 7177

В режиме перегрузок по току или К3 в первом канале запирающий источник смешения образуется от второго канала стабилизатора. При напряжениях на выходе gnrr уменьшении напряжения устройство работает, как описано на фиг. 1.

Возможны также режимы работы нагрузки, когда короткое замыкание в обоих каналах исключено, а необходима зашита от перегрузок в двух и корот- 30 кого замыкания в одном любом канале.

В этом случае предлагаетсй устройство,, изображенное на фиг. 3. В него допол« нительно введена диодная развязка 19, 20. В аварийном режиме по току в случае К3 в первом канале запирающее смещение через диоды 11, 12, развяэку 13, 14, резистор 15, фотоприемник

6 и диод 20 будет подаваться от второго канала. В случае К3 во втором канале запирающее смещение будет подаваться по аналогичной цепи через диод 19.

Однако возможен такой характер нагрузки, когда не исключен режим короткого замыкания в обоих каналах одновременно. В этом случае предлагается устройство изображенное на фиг, 4.

В него введен источник смешения, под. Ключенный положительным полюсом к эмиттерам регулирующих транзисторов

1, 2, отрицательным — к параллельно . соединенным фотоприемникам 6,7 оптоэлектронных приборов 5, 8. В случае перегрузки по току, коротком замыкании в обоих каналах одновременно, а также .изменения уровня вьиодного напряжения запирающее смещение через фотоприемники 6,7 подается от дополнительного источника.

Формула изобретения

1. Двухканальный стабилизатор постоянного напряжения, содержащий в каж45 дом канале последовательно включенный в положительную шину регулирующий транзистор, базой подключенный к выходу усилителя постоянного тока, один вход которого подключен к делителю выходного напряжения, а другой - к общему для каналов источнику опорного напряжения, узел зашиты с развязываюшими диодами и датчиком тока, включенным . последовательно в общую положительную

55 шину источника, причем выходы регулирующих транзисторов объединены, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью

40 6 расширения функциональных воэможностей зашиты, в узел зашиты введено два оптоэлектронных прибора, причем светоизлучатель первого оптоэлектронного прибора включен параллельно датчику тока, а его фотоприемник совместно с параллельно включенным фотоприемником второго Оптоэлектронного прибора связаны первыми выводами с отрицательным потенциальным выводом, а вторыми выводами через ограничивающий резистор и развяэывающие диоды подключены к базам регулирующих транзисторов, переходы эмиттер-база которых эашунтированы введенными диодами, один иэ свежиЬлучателей второго оптоэлектронного прибора включен в цепь между выходными выводами, а другой светоиэлучатель включен в цепь между отрицательными шинами каналов.

2. Источник по и. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью защиты от перегрузок по току первого канала и от перегрузок и К3 второго канала, в каi честве отрицательного потенциального ,вывода использована отрицательная шина первого канала, к которой. непосредст венно подключены первые выводы фото приемников двух оптоэлектронных прибо,ров.

3, Источник .пО и» 1 0 T л и ч а ю» ш и и с я тем, что, с целью зашиты от пере "рузок и КЗ первого канала и перегрузок по току второго канала, в качестве отрицательного потенциального вывода использована отрицательная шина второго канала, к которой непосредст венно подключены первые выводы фотоприемников двух оптоэлектронных прибоРОВе

4. Источник по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью зашиты от перегруэбк, в качестве отрицательного потенциального вывода использованы отрицательные шины двух каналов, к которым подключены первые выводы фотоприемников двух оптоэлектронных приборов через соответствующие дополнительные развязываюшие диоды.

5. Источник по и. 1, О т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения Надежкости срабатывания зашиты От перегрузок и коротких замыканий в любом из каналов, в качестве отрицательного потенциального вывода использован источник смешения, к Отрицательному полюсу которого подключены первые вьиьоды фотоприемников двух оптоэлектронн -tx

717740

1. Авторское

Ne 522493, кл.

7 приборов, а его положительный полюс подключен i указаннымвыходам регулирующих транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

8 свидетельство СССР

6 05 7 1/58, 1974.

2. Авторское свидетельсг во СССР

M 447702, кл. б 05 F 1/58, 1972.