Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перенапряжения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах .питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель - обеспечение возможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением . В устройстве выходное напряжение регулируется с помощью потенциометра сдвоенного резистора, абсолютное значение превьшения порога t срабатьгаания защиты над выходным напряжени м - с помощью второго потенциометра 10 сдвоенного резистора (синхронно с изменением выходного напряжения ) . Разность между выходным напряжением и напряжением порога срабатывания защиты (абсолютное значение превьшения) может быть выставлена путем изменения напряжения второго источника 9 или коэффициента передачи операционного усилителя 12„ 1 ил. $ (Л «г-Ь Uebi)i. СО .i 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,,.80„„1317419 д1 ду G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3994841/24-07 (22) 23.12.85 (46) 15.06,87, Бюл. N -22 (72) М.И. Кукушкин и А.А. Щетинин (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

765790, кл, G 05 F 1/58, 1980.

Мкртчян. Ж,А. Электропитание электронно-вычислительных машин, M.

Энергия, 1980, с. 74, рис. 2.42. .(54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. Цель — обеспечение возможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением. В устройстве выходное напряжение регулируется с помощью потенциометра сдвоенного резистора, абсолютное значение превышения порога срабатывания защиты над выходным напряжением — с помощью второго потенциометра 10 сдвоенного резистора (синхронно с изменением выходного напряжения), Разность между выходным напряжением и напряжением порога срабатывания защиты (абсолютное значение превышения) может быть выставлена путем изменения напряжения второго источника 9 или коэффициента передачи операционного усилителя 12. 1 ил.

1 131741 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — обеспечение возможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением.

На чертеже представлена прикципи- 1п

3 альная схема регулируемого стабилизатора напряжения с защитой от перенапряжения (в схеме не показаны цепи питания усилителей, сумматора и компаратора). ll5

Стабилизатор содержит предохранитель 1, регулирующий транзистор 2, усилитель 3 обратной связи, первый источник 4 опорного напряжения, делитель на первом резисторе 5 сдвоен- 20 ного потенциометра, тиристор 6, блок защиты, включающий в себя инвертирующий усилитель 7, сумматор 8, второй источник 9 опорного напряжения, второй резистор 10 сдвоенного потенцк- 25 ометра, третий резистор 11, операционный усилитель 12 и компаратор 13.

Коллектор регулирующего транзистора 2 через предохранитель 1 подключен к положительному выходу источки- 30 ка питания, а эмиттер является положительной выходной шиной стабилизатора, которая в свою очередь, является общим проводом для элементов схемы. База регулирующего транзистора 2 подключена к выходу усилителя 3 обратной связи. Первый источник 4 опорного напряжения, подключенный к положительной выходной шине стабилизатора, выходом соединен с первым входом усилителя 3 обратной связи, инвертирующий вход которого соединен с средним выводом первого резистора

5 сдвоенного потенциометра, включенного между выходными шинами стабилизатора. Управляющий вход тиристора 6, подключенного соответствующими выводами между выходными шинами стабилизатора, соединен с выходом компаратора 13, соответствующие входы которого подключены к выходам сумматора

8 и операционного усилителя 12. Первый вход сумматора 8 через инвертирующий усилитель 7, подключен к точке соединения второго выхода усилителя

3 обратной связи и среднего вывода первого резистора 5 сдвоенного потекПиометра; а второй вход — к точке соединения первого источника 4 опор9 2 ного напряжения с первым входом усилителя 3 обратной связи. Второй источник 9 опорного напряжения, подключенный к положительной выходной шине стабилизатора, выходом соединен через третий резистор 11 с инвертирующим входом операционного усилителя 12, неиквертирующий вход которого соединен с положительной выходной шиной стабилизатора. Второй резистор

10 сдвоенного потенциометра одним выводом подключен к точке соединения третьего резистора 11 с инвертирующим входом операционного усилителя

12, а второй и средний выводы — с точкой соединения выхода операционного усилителя 12 с входом компаратора 13.

Стабилизатор работает следующим образом.

В нормальном режиме работы стабилизатора напряжения на его выходе формируется из напряжения U„, снимаемого с резистора 5. При этом для любого значения О, выполняется условие где Поп

1 причем напряжение первого источника 4 опорного напряжения; напряжение, снимаемое с резистора 5, (2) 4 = К "алых где U — выходное напряжение стабивнл лизатора;

К вЂ” коэффициент деления резистора 5, равный

К = — >

R (3) где R — полное значение сопротивлеХ ния резистора 5;

К вЂ” значение сопротивления верхней по чертежу части до среднего вывода.

Uã= U1 K1= U вь(х (K = ") (4)

Е где К„ — коэффициент усиления развязывающего усилителя 7.

Напряжение U ка выходе инвертиру2 ющего усилителя 7 равно

1317419

Напряжение U на выходе сумматора

8 равно

const

R Uon

Rt 0"1 и

Щ о ) Uz U

Напряжение U на выходе операционного усилителя 12 равно

U = — — U

4 п,Ц ОпЯ

2 (6) где U я — напряжение второго источника 9 опорного напряжения; и-R — сопротивление третьего рей зистора 11, 15

В нормальном режиме выполняется также условие

Ф1 1П 1 вь< о

K (7) 20

При этом на выходе компаратора 13 формируется напряжение, которое удерживает тиристор 6 в запертом состоянии. 25

При возникновении аварийных ситуаций на выходе стабилизатора, когда напряжение U gy увеличивается так, что условие (7) не выполняется, т.е, 30

1U,1 < tu,1, (8) К К

«К Usûõ По" ° К П о„г

Б.Х "- n R следовательно напряжение срабатывания защиты равно

К

50 ср Ь х п р О 1 р<

Абсолютное превышение напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением стабилизатора равно Е Rê д = U U — Ц + ««««U

eP ..Вых Р Ri On< Ri ОП, Е на выходе компаратора 13 напряжение изменяет полярность, тиристор 6 открывается и закорачивает нагрузку.

По силовой шине стабилизатора идет большой ток, который приводит к сгоранию предохранителя 1.

Из условия (S) срабатывания защи1 ты, представляя в него выражения 40 для П- и U< из выражений (6) и (7), получаем

Анализ выражения (!1) показывает, что абсолютное превышение напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением является постоянной величиной, определяемой только значениями второго источника опорного напряжения 9 и коэффициентом усиления операционного усилителя 12. При регулировании выходного напряжения стабилизатора абсолютное превышение напряжения срабатывания сохраняет свое значение во всем диапазоне изменения выходного напряжения.

Положительный эффект от использования стабилизатора заключается в удобстве работы с ним, так как исключает необходимость следить за настройкой схемы защиты от перенапряжения при произвольной установке выходного напряжения.

Формула изобретения

Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перенапряжения, содержащий предохранитель, подключенный первым выводом ко входной клемме, а вторым — к коллектору регулирующего транзистора, подключенного эмиттером к входной клемме, а базой— к выходу усилителя обратной связи, подключенного первым входом к первому выводу первого источника опорного напряжения, подключенного вторым выводом к выходной клемме, компаратор, подключенный выходом к управляющему входу тиристора, подключенного силовыми выводами между выходной клеммой и общей шиной, второй источник опорного напряжения, подключенный первым выводом к выходной клемме, резисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением, в него введены сдвоенный резистор, инвертирующий усилитель, сумматор и операционный усилитель, причем, первый потенциометр сдвоенного резистора крайними выводами подключен к выходной клемме и к общей шине, а средним выводом — к второму входу усилителя обратной связи и к

Составитель Г. Мачавариани

Техред А.Кравчук Корректбр М. Пожо

Редактор Т. Парфенова

Заказ 2423/43 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. входу инвертирующего усилителя, подключенного выходом к первому входу сумматора, подключенного вторым входом к первому входу усилителя обратной связи, а выходом — к первому входу компаратора, подключенного вторым входом к выходу операционного усилителя и к объединенным средним и

6 первым крайним выводам второго потенциометра сдвоенного резистора, подключенного вторым крайним выводом к первому входу операционного усилителя и через резистор - к второму выводу второго источника опорного напряжения, второй вход операционного усилителя подключен к выходной клемме.