Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние. Устр-во содержит регулирующий элемент 1, к управляющему входу которого подключен блок 3 управления, LCD-фильтр 5 и блок защиты от перенапряжений на ключевом элементе 6, в состав которого входят проходной 7 и согласующий 8 транзисторы разных типов проводимости и который включен между регулирующим элементом 1 и выходным выводом. База транзистора 8 через резистор 9 подключена к коллектору промежуточного транзистора 10, эмиттер которого подключен к общей шине, а база через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 13 усилителя блока защиты. В устр-во введены еще один резистор 17, два диода 18, 19 и щунтирующий транзистор 16. При кратковременных всплесках выходного напряжения элемент 6 заперт , напряжение на выходе становится равным нулю, транзистор 16 открывается и щунтирует регулирующий элемент 1. После устранения аварии схема автоматически возвращается в исходное состояние. 1 и,1. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 G 05 F 1 569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4117201/24-07 (22) 10.09.86 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (72) Ю. Н. Шуваев и Б. 3. Соловей (53) 621.316.722-1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 773606, кл. G 05 F 1/569, 1980.

Вопросы радиоэлектроники. Сер.: Общетехническая. 1975, вып. 1, с. 72 — 78. рис. 3, 5. (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электропитания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения — повышение надежности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние. Устр-во содержит регулирующий элемент 1, к управляющему вхо„„SU„„1408429 А ) ду которого подключен блок 3 управления, 1 CD-фильтр 5 и блок защиты от перенапряжений на ключевом элементе 6, в состав которого входят проходной 7 и согласующий 8 транзисторы разных типов проводимости и который включен между регулирующим элементом 1 и выходным выводом. База транзистора 8 через резистор 9 подключена к коллектору промежуточного транзистора О, эмиттер которого подключен к общей шине, а база через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 13 усилителя блока защиты. В устр-во введены еще один резистор 17, два диода 18, 19 и шунтирующий транзистор 16. При кратковременных всплесках выходного напряжения элемент 6 заперт, напряжение на выходе становится равным нулю, транзистор 16 открывается и шунтирует регулирующий элемент 1. После устранения аварии схема автоматически возвращается в исходное состояние. 1 ил.

1408429

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании источников питания электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры различного назначения.

Цель изобретения — повышение наде>кности и помехозащищенности и обеспечение автоматического возврата в исходное состояние.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения с зашитой от перенапряжений.

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательно в потенциальную силовую шину 2. к управляющему входу регулирующего элемента 1 подключен блок 3 управления, входы которого соединены с зажимами нагрузки

4, емкостный или LCD-фильтр 5 и блок защиты от перенапряжений, в состав которого входит ключевой элемент 6 на проходном 7 и согласующем 8 транзисторах разного типа проводимости, включенный последовательно в потенциальную силовую шину 2 между регулирующим элементом 1 и нагрузкой 4, при этом база согласующего транзистора 8 ключевого элемента 6 через первый резистор 9 подключена к коллектору промежуточного транзистора 10, эмиттер которого сординен с общей силовой шиной 11, а база через второй резистор 12 — с коллектором транзистора 13 усилителя блока защиты, эмиттер которого соединен с источником 14 опорного напряжения, база подключена к средней точке резисторного делителя 15 напряжения, один вывод которого соединен с обшей силовой шиной ll, другой вывод— с коллектором проходного транзистора 7 ключевого элемента 6, а также шунтирующий транзистор 16, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента 1, эмиттер — с общей силовой шиной ll, а база через третий резистор 17 и первый диод 18 подключена к источнику 14- опорного напряжения (к потенциальной силовой шине 2), а через второй диод 19 связана с коллектором промежуто шаго транзистора 10.

Стабилизатор напряжения может быть непрерывным или импульсным, соответственно регулирующий элемент работает в непрерывном или в ключевом режиме и в схе1е используется емкостный нли LCD-фильтр

5 и соответствующий блок 3 управления.

Предлагаемый стабилизатор работает следуюгцим образом.

При нормальной работе и номинальном выходном напряжении стабилизатора транзистор 13 усилителя блока защиты открыт, так как Ilo TQII IIèàë его эм чттер а относительно общей IIIHllbl 11, равный HHIIj)H>Кс нию опорного источника 14, выше, чем потенциал его базы, определяемый напряже!

О

l5

3.> нием нижней части делителя 15 напряжения. Вследствие этого открыты промежуточный транзистор 10, а также проходной 7 и согласующий 8 транзисторы ключевого элемента 6, причем промежуточный транзистор 10 открыт током, протекающим через транзистор 13 и резистор 12, а согласуюш,ий транзистор 8 — током, протекающим через резистор 9 и промежуточный транзистор О. Шунтирующи и транзистор 16 при этом закрыт, так как его база подключается к общей силовой шине 11 открытым промежуточным транзистором 10.

Таким образом, при нормальном режиме работы ключевой элемент 6 находится в режиме насыщения, а шунтирующий транзистор 16 — в режиме отсечки и они не влияют на работу стабилизатора напряжения.

При повышении по какой-либо причине выходного напряжения стабилизатора повышается напряжение на делителе !5 и, следовательно, потенциал базы транзистора 13, тогда как потенциал его эмиттера остается постоянным, поэтому транзистор 13 усилителя блока защиты закрывается. Вследствие этого промежуточный транзистор 10, согласующий 8 и проходной 7 транзисторы ключевого элемента 6 также закрываются и напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю.

При запирании промежуточного транзистора 10 шунтирующий транзистор 16 открывается током, протекающим через резистор 17 и первый диод 18, вследствие чего управляющий вход регулирующего элемента 1 подключается к общей силовой шине 11 и регулирующий элемент 1 оказывается в запертом состоянии.

При длительном перенапряжении на выходе стабилизатора, например при пробое регулирующего элемента 1 (неисправность типа короткого замыкания), ключевой элемент 6 заперт до отключения стабилизатора от питающей сети и его выходное напряжение равно нулю.

При кратковременных всплесках выходного напряжения стабилизатора, например при его включении, ключевой элемент 6 также запирается, напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, шунтирующий транзистор 16 открывается и блокирует вход регулирующего элемента 1, поэтому последний, если он исправен, оказывается в запертом состоянии до момента пропадания внешней причины перенапряжений.

Вследствие этого после устранения перенапряжения схема автоматически возвращается в исходное состояние.

При отсутствии шунтирующего транзистора 16 принцип взаимодействия блока за. щиты от перенапряжений и стабилизатора изменяется. При срабатывании блока защиты напряжение на выходе стабилизатора становится равным нулю, регулирующий эле1408429

Составитель С. Горбачева

Редактор В. Данко Тех ред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 3352/5i Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мент 1, если он исправен, под воздействием сигнала с выхода блока управления переходит в открытое состояние, которое сохраняется при перенапряжении и в первый момент после его исчезновения. Так как открытое состояние регулирующего элемента стабилизатора для блока защиты от перенапряжений эквивалентно пробою его в запертом состоянии, то схема не возвращается в исходное состояние.

\ Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перенапряжений, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в потенциальную силовую шину, к управлящему входу регулирующего элемента подключен блок управления, входы которого соединены с выходными выводами, 1.CD-фильтр и блок защиты от перенапряжений, в состав которого входит ключевой 20 элемент на проходном и согласующем транзисторах разного типа проводимости, включенный последовательно в потенциальную силовую шину между регулирующим элементом и выходным выводом, при этом база согласующего транзистора ключевого элемента через первый резистор подключена к коллектору промежуточного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через второй резистор соединена с коллектором транзистора усилителя блока защиты, эмиттер которого соединен с источником опорного напряжения, база подключена к средней точке резисторного делителя напряжения, один вывод которого соединен с общей шиной, другой вывод соединен с коллектором проходного транзистора ключевого элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и помехозащищенности и обеспечения автоматического возврата в исходное состояние, в него введены третий резистор, два диода и шунтирующий транзистор, коллектор которого подключен к управляющему входу регулирующего элемента, эмиттер соединен с общей шиной, а база через первый диод и третий резистор подключена к источнику опорного напряжения, а через первый диод и второй диод соединена с коллектором промежуточного транзистора.