Стабилизированный источник постоянного напряжения с защитой от перенапряжений в нагрузке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.11. 80(21) 3000982/24-07 (5 )М Кп 3

G 05 F 1/58 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

f $3) УДК 621. 316. .722.1(088.8) Опубликовано 23-1232 ° Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12.82

И. Г. Вергелес, В. Е. Гизлер и М. М,. Глибицкий (72) АвтОРы изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. H И. Ленина (71) 3а яв итель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

В НАГРУЗКЕ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания устройств радиотехники, автоматики, вычислительной и преобразовательной техники.

Известен источник постоянного напряжения с. защитой от перенапряжений в нагрузке, содержащий блок стабилизированного напряжения, к выходньж выводам которого подключен коллектором и эмиттером шунтирующий. транзистор 1).

Недостатком такого устройства является то, что величина ограничения выброса определяется параметрической цепью задающего источника напряжения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является стабилизированный источник постоянного напряжения с защитой от перенапряжений в нагрузке, содержащий блок стабилизированного. напряжения со сглаживающим фильтром, эмиттерный повторитель, включенный параллельно выходным выводам, и дифференциальный усилитель постоянного тока (2).

Недостатком такого источника является пониженный коэффициент стабилизации выходного напряжения в силу того, что он не дифференцирует амплитуду выброса в момент резкого уменьшения выходного .тока, что приводит к перексмпенсации (появлению провалов) выходного напряжения.

Цель изобретения — повышение коэффициента стабилизации выходного напряжения источника и устранение выбросов выходного напряжения в момент резкого уменьшения тока нагрузки.

Эта цель достигается тем,. что .в стабилизированный источник постоянного напряжения введены компараторформирователь, фильтр низких частот, аналоговый ключ, накопительный элемент и шунт, включенный последовательно в силовую шину и подключенный к входам дифференциального усилителя постоянного тока, выход которого подключен к одному из входов компаратора-формирователя, а через фильтр низких частот — к его. другому входу и первому входу аналогового ключа, причем выход компаратора формирователя соединен с вторым входом аналогового ключа, выход которого через накопительный элемент соединен с.входом эмиттерного повторителя.

983681

Накопительный элемент выполнен на конденсаторе.

Такое решение позволяет дифференцировать амплитуда выбросов напряжения при различных величинах рабочего тока, предшествовавших скачкообразно- 5 му уменьшению тока и компенсировать перенапряжение, сведя его к нулю, оез перенапряжения.

На чертеже представлена блок-схема 0 стабилизированного источника, Устройство содержит блок 1 стабилизированного напряжения со сглаживающим фильтром 2, к которому через шунт 3 подключена нагрузка 4, диффе15 ренциаль ный усилитель 5 постоянного тока, с входами которого соединен шунт 3. Выход усилителя 5 соединен с входом фильтра 6 низких частот и первым входом компаратора-формиров ателя 7, второй вход которого соединен20 с выходом фильтра б низких. частот, а выход через аналоговый ключ 8 и накопительный элемент 9 — c эмиттерным повторителем 10, включенным параллельно нагрузке 4, Второй вход аналогового ключа 8 соединен с выходом компаратора-формирователя 7.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии скачкообразных из- 30 менений тока в нагрузке 4 блока 1 стабилизированного напряжения напряжение на нагрузке 4 неизменно. На вход дифференциального усилителя 5 постоянного тока подается сигнал от шунта

3 и усиливаясь поступает на первый вход компаратора-формирователя 7, на второй вход которого через фильтр б низких частот поступает такой же по величине сигнал. При этом на выхоце 40 компаратора-формирователя 7 сигнал отсутствует, аналоговый ключ 8 заперт, накопительный элемент 9 разряжен, эмиттерный повторитель закрыт.

В момент резкого уменьшения тока нагрузки 4 скачком изменяется величина выходного напряжения дифференциального усилителя 5, а на выходе фильтра б низких частот напряжение остается практически неизменным ввиду большой постоянной времени последнего. При этом срабатывает комцаратор-формйрователь 7, на выходе которого формируется кратковременный импульс, отпирающий аналоговый ключ 8 на время, равное длительности этого импульса. На накопительном элементе, например емкости, скачком появляется напряжение, равное выходному напряжению дифференциального усилителя 5 в момент, предшествовавший резкому уменьшению тока 60 нагрузки. В этот же момент скачком отпирается эмиттерный повторитель 10, параметры цепи базы которого выбраны таким образом, что обеспечивается режим, при котором его коллекторный ток скачкообразно возрастает, причем амплитуда этого скачка равна току, предшествовавшему началу скачка тока в нагрузке. В результате в момент скачка эквивалентная нагрузка источника остается неизменной. В последующие моменты времени по мере экспоненциального разряда накопительного элемента 9, ток эмиттерного повторителя 10 также экспоненциально убывает.

Постоянная времени цепи заряда накопительного элемента 9 выбрана так, что обеспечивается практически полное совпадение ее с постоянной времени цепи разряда сглаживающего реактора фильтра 2 в широком диапазоне рабочих токов источника. Поэтому скорость измеиечия -.Îêñ Б реакторе сглаживающе го фильтра 2 незначительна, а величина перенапряжения на выходе устройства мала.

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет повышенный

КОЭффИЦИЕНТ СТабИЛИЗаЦИИ ВЫХОДНОГО напряжения в широком диапазоне рабочих токов. рормула изобретения

1. (l абитизированный источник постоянного напряжения с защитой от перенапряжений в нагрузке, содержащий блок стабилизированного напряжения со сглаживающим фильтром, эмиттерный повторитель, включенныи параллельно вьходным выводам, и дифференциальный усилитель постоянного тока, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента стабилизации выходного напряжения и устранения выбросов выходного напряжения в Момент резкого уменьшения тока нагруз— ки, в него введены компаратор-формирователь, фильтр низких частот„ аналоговый ключ, накопительный элемент и шунт, включенный последовательно в силовую шину и подключенный к входам дифференциального усилителя постоянного тока, вь-.ход которого подключен к Одному из входов компаратора-формирователя, а через фильтр низких частот — к его другому входу и первому входу аналогового ключа, причем выход компаратора-формирователя соединен с вторым входом аналогового ключа, выход которого через накопительный элемент соединен с входом эмиттерного повторителя.

2. Стабилизированньп источник

ПО и. 1, О т л и ч а IG шийся тем, что нд.<опительный элемент выполнен на конденсаторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 602932, кл, G 05 F 3/08, 1978.

2. АвторсKoå свидетельствo СССР по заявке Р 2825419, кл.(i 05 1/58, 1979.

983681

Составитель С. Горбачева

Редактор A. Козориз Техред A.Бабинец КорректорВ. Прохненко

Заказ 9922/57 Тираж 914 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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