Ключевой регулятор напряжения постоянного тока

 

КЛЮЧЕВОЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА с гальванической развязкой между входными и выходными выводами и защитой от перегрузки по току, содержащий последовательно включенные первичную обмотку выходного трансформатора, силовой транзистор с устройством управления и резистивный датчик тока. к которому через резистор подключен управляющий переход ключа устройства защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты ключевого регулятора от перегрузки по току, в него введены дополнительная -обмотка выходного трансформатора , три диода, конденсатор и два резистора, при этом один силовой . вывод ключа устройства защиты через первый диод связан с выходом устройства управления и через последовательно соединенные второй диод и первый резистор - с одним вьшодом i конденсатора, шунтированного вторым резистором, которьщ через третий СП диод подключен к одному выводу дополнительной обмотки выходного трансформатора , другой вывод которой соединен с другим выводом конденсатора и подключен к общей точке соединения резистивного датчика тока, второго силового вывода ключа устройства защиты и вывода входного источ:0 эо 4 ;о а ника питания.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А (51) 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /1", H ABTOPCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3752629/24-07 (22) 12.06.84 (46) 15. 12.85. Бюл. У 46 (72) В.А.Бычков (53) 621.316. 722. 1(088.8) (56) Патент США - 4156273, кл. Н 02 M 1/ 18, опублик. 1980.

Опадчий Ю.Ф. Стабилизированные маломощные ВИН на основе однотактных преобразователей. В сб. Электронная техника в автоматике / Под ред..

Ю.И.Конева, вып. 11, 1980, с. 36, рис. 5.

Авторское свидетельство СССР

У 983687, кл. С 05 F 1/58, 1982. (54)(57) КЛЮЧЕВОЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА с гальванической развязкой между входными и выходными выводами и защитой от перегрузки по току, содержащий последовательно включенные первичную обмотку выходного трансформатора, силовой транзистор с устройством управления и резистивный датчик тока, к которому через резистор подключен управляющий переход ключа устройства защиты, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты ключевого регулятора от перегрузки по току, в него введены дополнительная обмотка выходного трансформатора, три диода, конденсатор и два резистора, при этом один силовой вывод ключа устройства защиты через первый диод связан с выходом устройства управления и через последова тельно соединенные второй диод и первый резистор — с одним выводом конденсатора, шунтированнаго вторым резистором, который через третий диод подключен к одному выводу дополнительной обмотки выходного трансформатора, другой вывод которой соединен с другим выводом конденсатора и подключен к общей точке соедине" ния резистивного датчика тока, второго силового вывода ключа устройства защиты и вывода входного источника питания.

1198496

10

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразователям напряжения с ключевым регулятором напряжения, и может быть использовано в источниках питания ра,диоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения защиты ключевого регулятора от перегрузки по току.

На чертеже представлена электрическая схема ключевого регулятора напряжения постоянного тока.

Ключевой регулятор выполнен на силовом транзисторе 1, в коллекторную цепь которого включен силовой трансформатор 2, а базовая цепь подключена к выходу устройства 3 управления. В выходную цепь устройства управления включен трансформатор 4, обеспечивающий пропорционально-токовое управление силовымтранзистором 1 и гальваническую развязку между входом и выходом преобразователя. К ключевому регулятору подключено устройство защиты от перегрузки по току, содержащее управляемый ключ 5,в частном случае выполненный на первом транзисторе

6 и втором транзисторе 7, включенных по схеме эквивалента тиристора.

База первого транзистора 6 подключе на к резистивному датчику тока 8 через резистор 9, ограничивающий ток базы. Шунтирующий переход базазмиттер второго транзистора 7 резистор 10 улучшает динамические параметры управляемого ключа 5 и совместно с резистором 9 определяет величину тока его выключения. Выход управляемого ключа 5 подключен через первый диод 11 к вольтодобавочной вторичной обмотке трансформатора 4 устройства управления 3 с целью повышения надежности запирания силового транзистора 1 путем устранения влияния напряжения насыщения управляемого ключа 5. Кроме того, выход управляемого ключа 5 связан через второй диод 12 и первый резистор 13 с выходом выпрямителя, содержащим дополнительную обмотку 14 силового трансформатора

2, третий диод 15, второй резистор

16 и конденсатор 17. Второй диод 12 исключает шунтирование выходом вспо" могательного выпрямителя выходного сигнала устройства управления, а

55 второй резистор 16 устраняет заряд конденсатора 17 до амплитуды короткого выброса напряжения, поступающего с обмотки 14. При наличии на переднем фронте сигнала, поступающего с резистивного датчика 8 тока, высокочастотных коммутационных выбросов полезно ввести вспомогательный конденсатор .18 небольшой емкости .для их подавления. Вторичная обмотка силового трансформатора 2 через выпрямитель 19 подключена к выходу преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

При отпирании силового транзистора 1 сигналом, приходящим с выхода устройства 3 управления, заряжается конденсатор 17 до величины напряжения на вспомогательной обмотке 14, которое практически стабильно по амплитуде на протяжении всего рабочего такта — открытого состояния силового транзистора 1. Если за время открытого состояния силового транзистора 1 его ток коллектора достигнет заданного предельного значения, то падением напряжения на первом резисторе 8 будет включен управляемый ключ 5, который зашунтирует выход устройства 3 управленйя.

Силовой транзистор 1 запрется, а управляемый ключ 5 будет продолжать шунтировать выход устройства 3 управления с некоторым перекрытием оставшегося времени рабочего такта силового транзистора 1, несмотря на отсутствие управляющего сигнала на резисторе. Это обеспечивается в результате эащелкивания управляемого ключа 5 на заданное время (примерно Т/2), которое определяется величиной тока выключения управляемого ключа 5 и временем разряда на него конденсатора 17 через ограничивающий разрядный ток первый резистор 13. Управляемый ключ 5 выключается уже в отрезок времени нерабочего такта силового транзистора 1, когда на его вход поступает с устройства 3 управления запирающее напряжение. Если к следующему рабочему такту с силового транзистора 1 перегрузка будет иметь место, то указаннный процесс повторяется.

Таким образом, предложенное устройство защиты решает задачу мгновенСоставитель И.Войтович

Техред А.Ач Корректор Л.Патай

Редактор M.Äûëûí

Заказ 7720/47 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная, 4 ного ограничения тока силового транг зистора 1 ключевого регулятора в каждый коммутационный период, не вы198496 4 зывая при этом необратимого выключения преобразователя при кратковременной перегрузке.