Стабилизатор постоянного напряжения с защитой

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»917183

Союз Советски а

Социалистических

Реепубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 07.05.80 . (2)) 282044 )24-07 с присоединением заявки ¹ (23) П риоритет (51)M. Кл.

G 05 F 1/58

1Ьаударстаеяяый камятет

СССР аа далем яэабретений и открытий

Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 30.03.82 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) АН Украинской ССР (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Изобретение относится к электротехнике

; и может найти применение в стабилизированных источниках вторичного электропитания.

Известен стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий узел защиты, выполненный на исполнительном элементе, включенном последовательно в силовую шину, тиристоре, включенном мекку управляю- . щим выводом исполнительного элемента и общей шиной, и измерительном элементе, включенным в цепь контролируемого параметра стабилизатора и соединенным своим выходом относительно общей шины с управляющим электродом тиристора 111.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения с защитой, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую щииу, то20 козадающую цепь, включенную между входным выводом и управляющим входом регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключеиныФ своими входом и выходом относительно общей шины соответственно к выходному выводу и к управляющему входу регулирующего элемента, и блок зашиты, состоящий из тиристора, подключенного катодом к общей шине, и измерительного узла, входами подключенного параллельно выходным выводам, а выходом соединенного с управляющим электродом тиристора (2).

Недостатком известного устройства является влияние нестабильности выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного напряжения стабилизатора, наличие потерь в тиристоре из-за токов утечки через не Фо, влияние цепей защиты на стабильность выходного напряжения при широком диапазоне изменения входного напряжения, а также отсутствие цепей, обеспечивающих повторное включение стабилизатора.

Цель изобретения — повышение эффективности путем уменыпения влияния выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного:напряжения, уменьшения потерь в тиристоре, уменьшения влияния цепей защи1

7183

5 !

26

3 91 ты на стабильность выходного напряжения, а также обеспечение повторного принудительного или автоматического включения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения с защитой в блок защиты введены полевой транзистор, включенный между управляющим входом регулирующего элемента и анодом тиристора, причем управляющий переход укаэанного транзистора подключен параллельно выводам анод-катод тиристора.

Кроме того, в блок защиты введен стабилитронный источник опорного напряжения, включенный между входным выводом и общей шиной состоящей из.лоследовательно соединенных токостабилизирующей цепи резистора и стабилитрона, причем последний подключен параллельно выводам анод-катод тиристора.

Кроме того, в блок защиты введены размыкающие кнопочные контакты, включенные в анодную цепь тиристора.

Резистор стабилнтронного источника опорного напряжения выполнен переменным.

На чертеже изображена функциональная схема стабилизатора постоянного напряжения с защитой.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, токозадающую цепь 2, иэмерительиоусили.ельный узел обратной связи 3 и блок

4 защиты. В блок 4 защиты входит тиристор

5, измерительный узел 6, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора 5. В блок защиты входят также полевой транзистор 7, включенный между управляющим входом регулирующего элемента 1 и анодом тиристора 5, стабилитронный источник 8 опорного напряжения, состоящий из токостабилизирующей цепи на полевом транзисторе 9, переменного резистора 10 и стабилитрона 11. В анодную цепь тиристора 5 включены размыкающие кнопочные контакты 12.

Стабилизатор напряжения работает следующим образом.

При отсутствии перегрузочного фактора, т.е. в режиме стабилизации тиристор 5 за-. перт, напряжение на его аноде остается постоянным благодаря стабилитроиу 11 и стабилизатору тока на транзисторе 9 и резисторе 10 во всем диапазоне изменения входного напряжения.

Высокое сопротивление перехода истоксток полевого транзистора 7 (несколько мега ом) обеспечивает почти полное исключение утечки тока через цепь защиты при всех дестабилизирующих факторах. В режиме работы защиты сигнал о перенапряжении поступает с измерительного узла б на управляющий электрод тиристора 5, последний открывается. При этом резко уменьшается сопротивление исток-сток транзистора 7 (до нескольких ом), тем самым обеспечивается запирание регулируемого элемента 1.

При снятии перегрузки автоматический или кнопочный возврат тиристора 5, а следовательно, и всего устройства в исходное состояние зависит от настройки переменного резистора 10, определяющего величину тока тиристора 5 во включенном состоянии.

Если резистор 10 установлен в положение, лри котором ток тиристора 5 меньше тока его выключения, то возврат в исходное состояние осуществляется автоматически, т.е. при снятии перегрузки ток управления тиристором 5 уменьшается до нуля, тиристор 5 выключается, и устройство защиты возвращается в исходное состояние.

Если резистор 10 установлен в положение, при котором ток тиристора 5 больше тока

его выключения, то возврат происходит от кнопки, которая при нажатии вызывает размыкание контактов 12.

Для удобства оперативного перехода с одного режима на другой параллельно леременному резистору 10 включены контакты кнопки с фиксацией ($1 на реальной схеме). Это позволяет, настроив резистор 10 на ав.оматический режим, переключать на принудительный путем закорачивания кнопкой резистора 10.

Благодаря введению указанных элементов почти полностью исключается влияние цепей защиты на стабилизацию выходного напряжения при всех дестабилизирующих факторах, технологический разброс параметров элементов, изменение температуры, изменение входного напряжения.

Кроме того, снижается потребление мощности цепями защиты в режиме стабилизации.

Кроме указанной защиты от перенапряжения возможно обеспечение защиты ло току для чего измерительный узел (измерительный резистор) необходимо включить в цепь тока, т.е. в общую шину.

Формула изобретечия

1. Стабилизатор постоянного напряжения с э защитой, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину, токозадающую цепь, включенную между входным выводом и управляющим входом регулирующего элемента, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный своими входом и выходом относительно общей шины соответственно к выходному выводу и к управляющему входу регуСоставитель О. Овсянников

Техред М.. Гергель . Корректор У. Пономаренко

Редактор А. Власенко

Заказ 1889/69 Тираж. 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

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

5 9171 лирующего элемента, и блок защиты, состоящий иэ тиристора, подключенного катодом к общей шине, и измерительного узла, входами подключенного параллельно выходным выводам, а выходом соединенного с управляющим электродом тиристора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения влияния выходного сопротивления тиристора на стабильность выходного напряжения стабили- rо затора, а также уменьшения потерь в тиристоре, в блок защиты введен полевой транзистор, включенный между управляющим входом регулирующего элемента и анодом тиристора, причем управляющий переход указанного транзистора подключен параллельно выводам анод-катод транзистора.

2, Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью дальнейшего повьппения эффективности путем уменьшения влияния цепей защиты на стабильность выходного напряжения при изменении входного напряжения, в блок защиты введен стабилит83 6 ронный источник опорного напряжения, включенный между входным выводом и общей шиной и состоящий из последовательно соединенных токостабилизирующей цепи резистора и стабилнтрона. причем последний подключен параллельно выводам анод-катод тиристора.

3. Стабилизатор по п. 1, о т л и ч а ющ. и и с я тем, что, с целью обеспечения повторного принудительного включения, в блок защиты введены размыкающие кнопочные контакты, включенные в анодную цепь тиристора.

4. Стабилизатор по п.п. 1 и 2, о т л ичающийся тем,что,сцельюобеспечения повторного автоматического включения, резистор стабилитронного источника опорного напряжения выполнен переменным.

ИсточникИ информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент ГДРМ 82992, кл. 21 С 68/50, кл. Н. 02 Н 3/20, 1971.

2. Патент США У 3373341, кл. 323 —..9, 1970,