Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры Цель - повышение надежности работы , Устройство содержит выпрямитель 1, транзисторный регулирующий элемент 2, измерительноусилительный узел 6, накопительный конденсатор 7, управляющий транзистор 8г резистор 9 смещения, узел 10 защиты от перенапряжений, блокирующие диоды 16 и 17„ Выходной переключающий элемент узла 10 выполнен в виде тиристора (фототиристора)0 Стабилизация выходного напряжения осуществляется по компенсационному принципу ,, При этом напряжение на конденсаторе 7 остается неизменным, а напряжение после регулирующего элемента 2 имеет пульсирующий характер В нормальном режиме фототиристор открыт В случае пробоя регулирующего элемента 2 напряжение на выходе стабилизатора повышается0 По достижении установки блока сравнения цепь управления фототиристором шунтируется и он закрывается,, 1 з„п0 ф-лы, 2 ил„ (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

Щ) 5 «СЯ 5Р Я571

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4485903/07 (22) 23.09.88 .(46) 23.02.91. Бюл. Р 7 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72)- Б.К.Бурдасов и В.А.Толстых (53) 621.316.722.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

- 520576, кл. G 05 F 1/569, 1975., Авторское свидетельство СССР

Р 426229, кл. (3 05 F 1/571 1972. (54} СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТО: ЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике,. в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектрбнной аппаратуры. Цель — повышение надежности работы. Устройство содержит выпрямитель 1, транзисторный ре6

„„SU„„ f 629904

2 гулирующий элемент 2, измерительно-. усилительный узел 6, накопительный конденсатор 7, управляющий транзистор 8, резистор 9 смещения, узел 10 защиты от перенапряжений, блокирующие диоды 16 и 17. Выходной переключающий элемент узла 1.0 выполнен в виде тиристора (фототиристора). Стабилизация выходного напряжения осуществляется по компенсационному принципу. При этом напряжение на конденсаторе 7 остается неизменным, а напряжение после регулирующего элемен-, та 2 имеет пульсирующий характер.

В нормальном режиме фототиристар открыт, В случае пробоя регулирующего элемента 2 напряжение на выходе стабилизатора повышается. По достижении установки блока сравнения цепь управления фототиристором шунтируетcs и он закрывается. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. !

1629904 конденсатора 7.

3

Изобретение относится к электротехнике н предназначено для использования при реализации вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения -" повышение надежности работы.

На фиг.1 представлена общая функциональная схема стабилизатора напряжения постоянного тока; на фиг.2принципиальная электрическая схема используемого узла защиты от перенапряжений.

- Стабилизатор содержит вьгпрямитель

1 (фиг.1), транзисторный регулирующий элемент 2, состоящий из регулирующих транзисторов 3 и 4, общую шину 5> измерительно-усилительный узел (блок сравнения) 6, накопительный 20 конденсатор 7, управляющий транзистор 8, резистор 9 смецения, узел 10 защиты от.перенапряжений с присоединительными выводами 11-15, блокирующие диоды 16 и 17. На схеме (фиг.1) 25 отмечены также выводы 18 и 19 для подключения первичной сети переменного тока и выводы 20 и 21 для подключения нагрузки.

Узел 10 защиты от перенапряжений включает в себя оптопару 22 (Фиг.2) со светодиодом 23 и фатотиристором (выходньм переключаемым элементом) 24, зарядный диод 25, шунтируюцие диоды

26 и 27, токоограничивяющий резистор

28, опорный стабилитрон 29, фильтрующий конденсатор 30, шунтируюций тиристор 31 и блок 32 сравнения.

Вход выпрямителя 1 соединен с выводами 18 и 19. Транзисторный регулируюций элемент 2 включен коллекторэмиттерным переходом в цепь между первым (плюсовым) полюсом выпрямителя 1 и выводом 20. Общая шина 5 включена между вторым (минусовым) полюсом вы- 45 прямителя 1 и выводом 21. Вход измерительно-усилительного узла 6 соединен с выводами 20 и 21. Превая об кладка накопительного конденсатора 7 подключена к общей шине 5. Коллектор управляющего транзистора 8 соединен с коллекторным выводом транзисторного регулирующего элемента 2.

Резистор 9 смещения включен между ,. базой и коллектором управляющего транзистора 8. Сигнальный вход узла f0 защиты от перенапряжений (вход блока

32 сравнения) соединен с выводами

2О и 21, а вспомогательный выход (выводы 13,14 и включенные между ними последовательно шунтирующий диод 27 и шунтирующий транзистор 31)- с базовой цепью управляющего транзистора 8.

Выходной переключаемый элемент (фототиристор 24 с выводами 11 и 15) узла 10 защиты от перенапряжений включен между эмиттерным выводом транзисторного регулирующего элемента 2 и выводом 20. Выход измерительно-усилительного узла 6 соединен с обкладками накопительного конденсатора 7.

Блокирующий диод 16 включен между базой управляющего транзистора 8 и второй обкладкой накопительного конденсатора 7, а блокирующий диод 17 между эмиттером управляющего транзистора 8 и базовым выводом транзисторно-. го регулирующего элемента 2. В узле

10 защиты от перенапряжений светодиод 23 включен в цепь питания данного узла (между выводами 12 и 14) последовательно с зарядным диодом 25, токоограничивающим резистором 28 и опорным стабилитроном 29) с возможностью шунтирования в аварийном режиме шунтирующим диодом 26 через шунтирующий тиристор 31, управляемый блоком 32 сравнения. Фильтрующий конденсатор 30, обеспечивающий сглаживание питающего напряжения, включен между катодом зарядного диода 25 и выводом 14.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подаче напряжения на вход выпрямителя 1 на его выходе появляется выпрямленное пульсирующее напряжение, Через резистор 9 смещения открывается транзистор 8 и своим эмиттерным током отпирает транзисторы 3 и 4 регулирующего элемента 2. На выходе стабилизатора появляется напряжение.

Одновременно обеспечивается заряд

При достижении напряжением на. выходе стабилизатора уставки иэме-, рительно-усилительного узла 6 последний, шунтируя зарядный ток конденса-. тора 7, обеспечивает стабильное постоянное напряжение на этом конденсаторе. В результате на выходе стабилизатора имеет место стабильное по амплитуде пул сирующее напряжение, которое может быть подано затем в нагрузку. Следовательно, устройство работает как обычный компенсационный

162 стабилизатор с совмещенными функш ями транзисторного фильтра.

Блокирующий диод 16 препятствует сглаживанию выпрямленного напряжения на выходе стабилизатора, которое может осуцествляться конденсатором 7 через базоэмиттерные переходы управляющего транзистора 8 и регулирующих транзисторов 3 и 4. Блокируюций диод

17 препятствует протеканию аварийного тока лри пробое регулирующих транзисторов. 3 и 4 по пути: выход выпрямителя 1, пробитый транзистор 3(4), базоэмиттерный переход транзистора

8, диод 16, измерительно-усилительный узел 6. Этот ток является значительным, поскольку при пробитом транзисторе 3(4) напряжение на выходе стабилизатора достигает такой величины, когда последний каскад измерительно-усилительного узла 6 полностью открыт.

При подаче напряжения на вход выпрямителя 1 его выходное пульсчрующее напряжение через зарядный диод

25 обеспечивает заряд конденсатора .30 в узле 10.защиты от перенапряжения.

При достижении напряжением на конденсаторе 30 величины напряжения стабнлизации стабилитрона 29 начинает протекать ток через светодиод 23 оптопары 22. В результате фототиристор

24 открывается и обеспечивает передачу пульсируюцего напряжения с выхода регулирующего элемента 2.на выход стабилизатора. В случае пробоя (короткого замыкания) транзисторов

3 и 4 регулируюце"o элемента 2 напряжение на выходе. стабилизатора повышается. При достижении уставки блока 32 сравнения.отпирается тиристар

31 и через диод 26 шунтирует свето диод 23. Поскольку к фототиристору

24 приложено пульсирующее напряжение, он закрывается и снимает напряжение с выхода стабилизатора. Напряжение уставки блока 32 сравнения выставляется несколько больше напряжения уставки измерительного усилительного узла 6.

При исправном регулируюцем элементе 2 в,аварийном режиме напряжение на выходе стабилизатора блокируется, кроме того, запнранием регулирующих транзисторов 3 и 4 путем закорачивания базы управляющего транзистора 8 на "минус" стабилизатора через диод

27 и тиристор 31 .

9904

1. Стабилизатор напряжения посто25 янного тока, содержащ ш выпрямитель, вход которого соединен с вьюодаьж для подключения первичной сети переменного тока, транзисторный регулирующий элемент, включенный коллектор30 эмиттерным переходом в цель между первым полюсом выпрямителя и первым выводом для подключения нагрузки, обцую пину, включенную между вторым полюсом выпрямителя и вторым выводом для подключения нагрузки, измерительно-усилительный узел, вход которого соединен с выводами для подключения нагрузки, накопительный конденсатор, первая обкладка которого подключе40 на к обцей шине, управляющей транзистор, коллектор которого соединен с коллекторньм выводам транзисторного регулирующего элемента, резистор смещения, включенный между баgg зой и коллектором управляющего транзистора, снабженный выходным переключаемым элементом узел защиты от перенапряжении, сигнальный вход которого соединен с выводами для подклю д чения нагрузки, а вспомогательный выход — с базовой цепью управляющего транзистора, два блокирующих дио5

Диод 25 препятствует подкяпочению конденсатора 30 к плюсовой пп не стабилизатора, что обеспечивает на ней пульсирующее напряжение, необходимое для работы фототиристора 24. В дальнейшем пульсирующее напряжение может быть отфильтровано.

Размещение выходного переключаемого элемента 24 узла 10 защиты от перенапряжений в силовой, а не управляющей цепи стабилизатора, предопределяет его повышенную эксплуатацион-, ную надежность. Сохранение после регулируюцего элемента 2 пульсирующего характера напряжения позволяет использовать в качестве выходного переключаемого элемента 24 четко коммутируемьп ключ-тиристор.

Формула изобретения да, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, выходной переключаемый элемент узла защиты от перенапряжений выполнен в виде тиристорного узла и включен между эмиттерным выводом транзисторного регулируюцего элемен1629904

Составитель Л.морозов

Техред Я.0лийнык Корректор С.черни й

Редактор В.Данко

Заказ 439 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.,ужгород,. ул., Гагарина, 101 та и первым выводом для подключения нагрузки, выход измерительно-уси-. литепьного узла соединен с обкладками накопительного конденсатора, первый блокирующий диод включен между базой управляющего транзистора.и вто- рой обкладкой накопительного конден- сатора, а второй блокирующий диодмежду эмиттером управляющего транзистора и базовым выводом транзисторного регулирующего элемента.

2. Стабилизатор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что тиристорный узел выполнен в виде фототиристора оптопары, светопередающий элемент которой включен в цепь питания данного узла с возможностью шунтирования в аварийном режиме.