Стабилизированный источник постоянного напряжения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин

Социалистические

Республии (>930305 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву Р 847305 (22) Заявлено 22. 07. 80 {21) 2962502/24-07 (5I)M. Кл.

G 05 F 1/58 с присоелииеиием заявки М

3Ъефдарстеенны11 кемнтет

CCCP не делам нзееретеннй н вткрнтнй (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень Ют 19 (53) ЛК 621,316.

72 1(088 8) Дата опубликования описания 23 ° 05 .82.

А.Л.Молчанов, А.В.Гусев, И.Ф.Пельтек и С. .Керцмйг.,"....*;", 1", (L

1 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЬП4 ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания.

По основному авт. св. 1;- 847305 известен стабилизированный источник

5 постоянного напряжения, содержащий силовой трансформатор с выходной обмоткой со средней точкой, к концам которой подключены эмиттеры первого и второго регулирукицих транзисторов, 10 выходной фильтр, подключенный своим входом между точкой соединения коллекторов регулирующих транзисторов и общей шиной, соединенной со средней точкой выходной обмотки, а выходом

IS соединенньп1 .с выходными зажимами, и узел управления регулирующими транзисторами, включающий в себя управляющий транзистор, подключенный эмиттером к общей шине, два стабилитро-, на, анод первого,из которых соединен с общей шиной, а катод через второй стабилитрон и первый резистор — с положительным выходным зажимом,оптрон, светоизлучатель которого включен параллельно первому стабилитрону, а светоприемник — параллельно переходу база — змиттер управляющего. транзистора, выпрямительные диоды, анодами соединенные с концами вторичной о6мотки, а объединенными катодами через второй резистор с базой управляющего транзистора, и разделительные диоды, анодами соединенные с базами соответствующих регулирующих транзисторов, а объединенными катодами через третий резистор — с коллектором управляющего транзистора, причем параллельно эмиттер-базовому переходу каждого регулирующего транзистора .включен шунтирующий резистор (13.

Недостатком известного стабилизированного источника постоянного напряжения являются низкие надежность и КПД.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД стабилизированного источника путем введения в

93030 него зашиты от токовых перегрузок и короткого замыкания.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоянного напряжения введены датчик тока, включенный последовательно в общую шину между эмиттером управляющего транзистора и средней точкой выходной обмотки силового трансформатора,опорный элемент, подклю- 1Е ченньп1 параллельно светоприемнику оптрона, а также термоконтакт, включенный параллельно эмиттер-базовому переходу управляющего транзистора.

На чертеже представлена нринципи- И альная схема стабилизированного источника, постоянного напряжения.

Источник содержит регулируицие транзисторы 1 и 2 с включенными параллельно их эмиттер-базовым перехо26 дам шунтируищими резисторами смещения 3 и 4, управляющий транзистор 5, первый 6 и второй 7 стабилитроны и первый резистор 8, подключенный к положительному выходному зажиму источника, оптрон 9, светоизлучатель 10 которого включен параллельно первому стабилитроиу б, а светоприеиник ll— параллельно переходу эмиттер-база транзистора 5, развязывавщие диоды

12 и 13, выпрямительные диоды 14 и 15, второй 16 и третий 17 резисторы, силовой трансформатор 18 и выход, ной фильтр 19 п<щключенвый к положительному 20 и отрицательному 21 выходным зажимам источника. K этим же зажимам подклвчена нагрузка 22. Между эмиттерои управлякщего транзистора

5 и средней точкой выходной обмотки силового трансформатора 18 включен датчик тока 23, параллельно светоприеинику 11 оптроэлектронного нрибора 9 подключен опорный элемент на стабилитрон 24, термоконтакт 25, включенный параллельно эмиттер-базовому переходу управляющего транзистора:5.

В первый лолупериод входного переменного напряжения в проводящем состоянии находится диод 15. Через диод

1S и резистор 16 протекает базовый ток транзистора 5, который открывается. Через половину выходной обмотки трансформатора 18, эмиттерно-базовый переход транзистора 1, диод 12 и резистор 17.протекает ток, вызывающий включение транзистора 1 и нара- N стание напряжения на выходе источника. Когда: выходное напряжение достигает величины, определяемой напряже5 ф нием пробоя стабилитронов 6 и 7, указанные стабилитроны пробиваются, ток протекает через светоизлучатель 10 оптрона 9, сопротивление светоприемника 11 оптрона 9 реэко уменьшается, что приводит к запиранию транзистора 5 и, как следствие, транзистора I, закрытое состояние которого обеспечивается резистором 3. Ток в нагрузке 22 поддерживается дросселем

I выходного фильтра 19.

При уменьшении выходного напряжения ниже напряжения пробоя стабилитронов б и 7 прекращается протекание тока через эти стабилитроны и светоизлучатель 10 оптрона 9, сопротивление светоприемника ll резко возрастает, открывается транзистор 5, через резистор 3, диод 12, резистор 17, транзистор 5 протекает ток, транзистор 1 открывается, энергия от транс4юрматора 18 передается в нагрузку

22. Цикл работы повторяется на протяжении первого полупериода входного напряжения с частотой, определяемой параметрами фильтра 19 и цепи обратной связи, состоящей иэ стабилитронов б и 7, оптрона 9.и транзистора 5.

8о второй полупериод входного напряжения регулирующий транзистор 1 закрыт шунтирующим резистором 3, диод

15 заперт, а диод 14 открыт, что обеспечивает воэможность управления транзистором 2 аналогично рассмотренному, т.е. с помощью коммутации его базового тока транзистором 5.

В случае токовой перегрузки или короткого заьжкания на выходе источника увеличивается падение напряжения на датчике тока 23 и при определенном его значении, определяемом стабилитроном 24, часть тока, протекающего через резистор lб, ответвляется через стабилитрон 24, что приводит к уменьшению тока через эмиттер-базовый переход -транзистора 5.

При этом уменьшается коллекторный ток транзистора 5, уменьшается базовый ток транзистора 1 или 2 (в зависимости от полярности входного напряжения), что приводит к ограничению максимального тока, протекающего через транзисторы I или 2 в нагрузку

22. Величина максимального тока зависит от величины сопротивления датчика тока 23, а также от соотношения между напряжением стабилизации стабилитрона 25 и падением напряже5 930305 6 ния на эмиттер-базовом переходе тран- зисторов 1 и 2 и прн температурная эистора $. перегрузках, вызванных любыми другиПрн этом потери на датчике тока мн причинами.

23 невелики, так как мокно применять Таким образом, в данном устройстопорный элемент с таким напрякением ве обеспечивается защита от токовых стабилизации, чтобы ограничение мак- перегрузок и короткого замыкания на снмапьного тока происходило прн сколь- выходе, а текла термозащитв стабилико .угодно малом падении напрякения зированного источника постоянного нана датчике тока 23. Кроме того, ог- прядения, поввпаается КПД. . раничение максимального тока источни- Э ка приводит к значительному уменыаенив амплитуды сквозных токов, тем Формула изобретения самым повыщается КПД и надекность.

Если раним токовых перегрузок ияи, Стабилизирований источник покороткого замыкания на выходе имея ys стояаного напрянения по авт. св. кратковременный характер (единицы-, У 647305. о т л и ч а в щ и В с i десятки секунд) ° то после его устра- . тем, что с цельив повмвения надевнения источник автоматически новара - ности и ИЩ в негo введены датчик тощается в рабочее состояние. При ба-.. ка, вклщчензаай иосладователъно в облее длительиас перегрузках темпера- . щ» щую. вину. мащу змвттером управлямщетура транзисторов 1 и 2 повайаетс», - .го транзщетера и: средней точкой выходзамикается термоконтакт 25 транзйс- - нМ ебиоткй сщвового трансформатора, тор 5 запирается, что приводит к. з»- - опорной з»ламент, подключенный наралпиранив транзисторов 1 и-2:и прекома» леаьио сэетеЩжемюску оптрона, а такщенив протекания тока в - нагрузку. Е ае тевиокощтакт ° валвчеиный паралПосле сникеняя до определенной ве- Лально змитер-базовому переходу yitличины температуры транзисторов 1 и . раапянщаге траазистора.

2 источник постоянного.нйпряаення as- . Нсючннки информации, томатнчески возвращается в рабочее . ирвинге во вииманне при экспертизе

; положение. Кроме того, предловенная l . Авторское свидетельство СССР схема производит выключение трап- Ф 847365, кп. С 05 F l/56, 1979, Составитель В.Есин

Редактор А.Шандор Техред П. Пекарь Корректор Г.Orap

Заказ 3472/65 Тираж 908 Подписное

ВШПП% Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап mIII ™Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4