Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока с самозащитой

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного питания, и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре , работающей от сети повышенного вторичного напряжения при предъявлении требований к автоматическому контролю исправности. Цель изобретения - увеличение степени самоконтролем. Это достигается автоматическим контролем устройства синхронизации тригера 5, являющегося пассивным возбудителем преобразователя постоянного напряжения в переменное. В устройстве синхронизации резисторы 19, .20 и Вход различные переходы транзисторов 16, 17, 18 включены между выводами двухполярного источника питания 14, а в цепь между коллектором первого транзистора и базой третьего включена дополнительная обмоткадросселя LCD- фильтра 2. Связи устройства синхронизации с другими элементами обеспечивают прохождение импульсов задающего генератора к триггеру 5 через последовательную цепь элементов, ответственных за номинал выходного напряжения и подвергаемых зондирующему контролю. Контроль достигается непрерывным зондированием элементов, принимающих участие в процессах:стабилизации и преобразования электрической энергии. Влияние быстродействия силовых транзисторов при этом исключено . Положительньй результат контроля выражается в выдаче потребителю выходного напряжения и возможен только при исправности зондируемых элементов, а отрицательный - в запрете вьщачи напряжения из-за отказов, что предотвращает повреждение объекта питания 1 ил. о (Л 4 о ел о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ различные переходы транзисторов 16, 17, 18 включены между выводами двухполярного источника питания 14, а в цепь между коллектором первого транзистора и базой третьего включена дополнительная обмотка дросселя LCDфильтра 2, Связи устройства синхронизации с другими элементами обеспечивают прохождение импульсов задающего генератора к триггеру 5 через последовательную цепь элементов, ответственных за номинал выходного напряжения и подвергаемых зондирующему контролю. Контроль достигается непрерывным зондированием элементов, принимающих участие в процессах стабилизации и преобразования электрической энергии. Влияние быстродействия силовых транзисторов при этом ис" ключено. Положительный результат контроля выражается в выдаче потребителю выходного напряжения и возможен только при исправности зондируемых элементов, а отрицательный — в запрете выдачи напряжения из-за отказов, что предотвращает повреждение объекта питания. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068770/24-07 (22) 22.05.86 (46) 23.06,88, Бюл, У 23 (72) В.Н.Скачко (53) 621.316.722,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 744525, кл. G 05 F 1/64, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1056162, кл. G 05 F 1/56, 1982. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С САМОЗАЩИТОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного питания, и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, работающей от сети повьппенного вторичного напряжения при предъявлении требований к автоматическому контролю исправности. Цель изобретения— увеличение степени самоконтролем.

Это достигается автоматическим контролем устройства синхронизации триггера 5, являющегося пассивным возбудителем преобразователя постоянного напряжения в переменное. В устройстве синхронизации резисторы 19, .20 и

„„SU„„1405037 А 1

1405037

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования и стабилизации парамет« ров электрической энергии, и может применяться в системах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, работающих при повышенных первичных напряжениях (например, непосредственно от выпрямленного напря- 10 жения промышленной сети 220 В 50 Гц), к которой предъявляются требования по обнаружению собственных неисправнос ! тей при решении этой задачи средствами технического диагностирования, встроенными в системы вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение надежности путем увеличения степени самоконтроля. 20

На чертеже представлена схема им-! пульсного стабилизатора напряжения.

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока с самозащитой содержит последовательно включенные 25 между входом и выходом регулирующии транзистор 1, LCD-фильтр 2 с дросселем 3.1, имеющим основную 3.2 и ( вспомогательную 3,3 обмотки, преобразователь 4 постоянного напряжения в 30 переменное со счетным триггером 5 и трансформатором 6, выпрямитель 7, задающий генератор 8, широтно-импульсный модулятор 9, источник 10 опорного напряжения, связанный с первым входом широтно-импульсного модулятора, трансформаторный модулятор 11 с ( трансформатором 12 и генератор 13 пилообразного напряжения, двухполярный источник 14 питания, элемент 15 беэ- 40

ынерционной синхронизации, в который входят первый и второй транзисторы

16 и 17 одного типа проводимости и третий транзистор 18 противоположного типа, первый, второй и третий резисторы 19-21, Между первым выводом двухполярного источника и общим проводом последовательно включены резистор 19, пере" ходы коллектор — эмиттер и база-эмит-.50 тер соответственно транзисторов 16 и

17. Между общим проводом и вторым выводом источника 14 последовательно включены переход эмиттер — коллектор транзистора 18 и резистор 20. Общая точка этого резистора с коллектором транзистора 18, являющаяся выходом элемента 15 безынерционной синхронизации, соединена с входом счетного триггера 5. Дополнительная обмотка 3.3 дросселя 3.1 последовательно с резистором 21 включена между коллектором транзистора 16.и базой транзистора 18. База транзистора 16 подключена к задающему генератору 8, а коллектор транзистора 17 связан с первым входом широтно-импульсного модулятора 9 и источником 10 опорного напряжения, Для работы устройства должно выполняться условие: напряжение дополнительной обмотки 3,3 дросселя 3.1 во всех режимах должно быть меньше половины напряжения источника 14, но больше суммарного падения напряжения на переходах коллектор-эмиттер транзистора 16 и база — эмиттер транзисторов 17 и 18 (около 1,5 В).

Стабилизатор работает следующим образом.

В промежутках между импульсами задающего генератора 8 все три транзистора элемента 15 закрыты, Во время действия на этот элемент импульса задающего генератора потенциал коллектора транзистора 16 понижается до суммарного падения напряжения на переходах коллектор — эмиттер транзистора 16 и база - эмиттер транзистора 17. Одновременно открывается и транзистор 17, вследствие чего формируется пауза в опорном напряжении и транзистор 1 запирается. В этом состоянии он находится и после окончания импульса задающего генератора

8 (пауза в опорном напряжении) до тех пор, пока всплеск "пилч", возникший синхронно с импульсом задающего генератора 8 вследствие переключения триггера 5, не опустится ниже уровня установившегося опорного напряжения. Синхроимпульс на триггер

5 вырабатывается при совпадении импульса задающего генератора 8 с остатком импульса регулирующего транзистора 1 (снимаемого с обмотки 3.3) от предшествующего цикла работы.

Этот остаток образуется вследствие протягивания импульса — открытого состояния регулирующего транзистора

1 — когда по базе он переводится со стороны широтно-импульсного модулятора 9 в режим отсечки, но продолжает оставаться в состоянии проводимости по току коллектора до окончания процесса рассасывания неосновных носителей.

1405037

10 блок безынерционной синхронизации, 40 включающий в себя первый транзистор, 45

Независимо от длительности этого процесса в регулирующем транзисторе

1 и транзисторах преобразователя 4 синхроимпульсы на входе счетного триггера 5 совпадают с импульсами задающего генератора 8 и благодаря жесткой синхронизации ими триггера

5 — с передним фронтом всплеска пилообразного напряжения генератора 13, что обеспечивает запирание регулирующего транзистора 1, начиная с формирования импульсов задающего генератора 8, и без перерыва до его окончания в соответствии с условиями регулирования, выдерживая заданный параметр (стабильность выходного напряжения) по цепи обратной связи, в которую входит трансформаторный модулятор 11, управляемый триггером 5.

Отказовые ситуации, в том числе в элементе 15 безынерционной синхронизации, выявляются непосредственно с момента возникновения. Это подтверждается следующим анализом неисправностей в элементе 15 безынерционной синхронизации: пробой переходов коллектор — эмиттер или коллектор— база транзистора 16 или 17, отсутствуют импульсы на коллекторе транзистора 17, нет опорного напряжения на первом входе широтно-импульсного модулятора 9; пробой перехода база— эмиттер транзистора 17 также исключает импульсы на его коллекторе, следовательно, исчезают . вырезки в опорном напряжении и, как результат, нет импульсов на обмотке 3.3; пробой перехода база — эмиттер транзистора 16 сделает невозможным уменьшение потенциала его коллектора, хотя импульсы задающего генератора сопровождаются соответствующими "вырезками" в опорном напряжении; наличие импульсов на обмотке 3.3 не обуславливает формирование импульсов синхронизации триггера 5; последствия обрывов резисторов 19-21, обмотки 3.3 и любых электродов транзисторов 16-18 также однозначны. исчезают импульсы синхронизации на триггер 5.

На всем периоде исправной работы устройства триггер 5 активизирует преобразователь 4 постоянного напряжения в переменное. Снимаемая с выходного трансформатора 6 электрическая энергия поступает на нагрузку.;Вместе с тем, принципиально устранена возмож15

35 ность образования контура обхода заданной последовательности контроля элементов из-за отказов в элементе 15 безынерционной синхронизации, Таким образом, повысилась полнота охвата схемы самоконтроля, а тем самым и степень гарантии выдачи потребителю заданного номинала напряжения за счет перевода большего круга неисправностей в разряд останов

Формула изобретения

Импульсный стабилизатор напряжения постоянного тока с самозащитой, содержащий последовательно соединенные между входом и выходом регулирующий транзистор, LCD †ôèëü, преобразователь постоянного напряжения в переменное со счетным триггером и с выходным трансформатором, к вторичной обмотке которого подключен выпрямитель, широтно-импульсный модулятор, один из входов которого связан с выходом источника опорного напряжения, а другой — с выходом генератора пилообразного напряжения, выход широтно-импульсного модулятора подключен к база — эмиттерному переходу регулирующего транзистора, причем вход указанного генератора пилообразного . напряжения связан с выходом через трансформаторный модулятор, управляющий вход которого подключен к выходу счетного триггера, а вход счетного триггера связан с дополнительной обмоткой дросселя LCD-фильтра через отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности путем увеличения степени самоконтроля, в него введен двухлолярныи источник питания, а в блок безынерционной синхронизации введены второй транзистор того же типа проводимости, что и первый, третий транзистор другого типа проводимости и три резистора, при, этом первый резистор, переходы коллектор — эмиттер и база — эмиттер соответственно первого и второго транзисторов последовательно включены между первым выводом двухполярного источника питания и общей шиной, переход коллектор — эмиттер третьего транзистора и второй резистор последовательно включены между общей шиной и вторым выводом двухполярного.Составитель С. Горбачева

Техред А. Кравчук

КоРРектоР М.Васильева

Редактор В. Бугренкова

Заказ 3104/52 Тираж 866 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.

5 1405037 6 источника питания, третий резистор база первого транзистора связана с включен последовательно с дополни- выходом задающего генератора, а кол-! тельной обмоткой ДросселЯ ЬСР-фильт- лектор второго транзистора „ „

Ра межДУ коллектоРом пеРвого транзис- источником опорного напряжения и с

5 тора и базой третьего транзистора, широтно-импульсным модулятором,