Стабилизатор постоянного напряжения с самозащитой от токовых перегрузок

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01. 11.74 (21), 2072446/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.07.76.Бюллетень Ж 2

Государственный комктвт

Ваватв Мкнкстров СССР вв лолам кэобретенкй к открытнй (4б) Дата опубликования описания!30.08,7 (72) Автор изобретения

А, В. Воробьев (71) Заявитель

; (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С САМОЗА!ЦИТОЙ ОТ ТОКОВБ!Х ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может использо,ваться в качестве вторичного источника ,электропитания в различных областях (на: пример; автоматике, связи, ьычислительной те,.нике, метрологии).

Известны стабилизаторы постоянного напряжения с самозащитой от токовых нере грузок (1, 2)

Один из известных стабилизаторов по- !и стоянного напряжения с самозащитой от

:токовых перегрузок и автоматическим за пуском содержит регулирующий транзистор,, включенный последовательно с нагрузкой, согласующий трансформатор, цепь обрат !5 ной связи, состоящую из источника опорно,го напряжения, усилителя обратной связи и делителя выходного напряжения. ,(1ля автоматического запуска таких стеьбипизаторов при любой скорости нарастания. яп

1 подаваемого нв их вход питвюшего напряжения использук тся пепи, шунтируюшие регулирующий транзистор и образованные мощными и громоздкими резисторами иста,билитронвми. Кроме того, эти пусковые 35

1 пепи при значительных колебаниях напряже ния питания и тока нагрузки ствбилизатс»; ров о три дательно влияют нв йх основные параметрыы (стабильность, пульсацию выходI ного напряжения, к. п.д,), а в аварийных режимах потребляют значительную м a:— ность.

Второй известный стабилизатор постсяи1 ,ного напряжения содержит последователь . ный регулирующий (транзйстор, цепь обратI ной связи и депь автоматического залу ,кв, выполненную на тиристоре, катод кото рого соединен с регулирующим транзисто-! ром. Это техническое решение является наиболее близким к предлагаемому. Недос»

1тагком такого стабилизатора постоянного

Л, ;напряжения является то, что в нем для запуска используются весьма мощные эле» менты, имеющие значительные габариты и вес; а после запуска не обеспечивается, надежное выключение пускового тиристо ра (в силу достаточно малой величины его удерживающего тока) и тем самым нарушается нормальная работа стабипизатс рв, существенно увеличивается пульсаUHH

3 и нестабильность его выходного напряже ния, Кроме того, в аварийном режиме пус- ковая цепь, а, следовательно, и стабилизатор в целом, потребляет значительную мощность.

Цель изобретения — уменьшить габариты, ес и повысить надежность стабилизатора, постоянного напряжения с самозащитой от токовых перегрузок.

Поставленная цель достигается тем, что, в стабилизаторе постоянного напряжения с самозащитой от токовых перегрузок, со.держащем последовательный регулирующий транзистор, цепь обратной связи и цепь автоматического запуска, выполненную на тиристоре, катод которого соединен с регу>лирующим транзистором, анод тиристора ! соединен с выходом стабилизатора через

> ,цепочку, состоящую из последовательно

,включенных конденсатора и диода, средняя

>òî÷êà которых подключена ко входу цепи обратной связи, а управляющий электрод тиристора подключен к среднему выводу переменного резистора, который своими крайними выводами включен между коллектором и эмиттером регулирующего транзиьтора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения, Стабилизатор содержит регулирующий . 1 и согласующий 2 транзисторы разного типа проводимости, цепь обратной свяаи3, цепь автоматического запуска, образованную тиристором 4, переменным резистс?ром 5, конденсатором 6 и диодом 7., При подаче на вход стабилизатора медленно, наРастаюшего напРЯжениЯ 0в, вна чале все транзистсры закрыты, а выходное напряжение У„„,„отсутствует. При этом входное напряжение целиком прикладываеч ;ся к транзистору 2, переменному резисто-, ру 5 и тиристору 4 (через входную цепь

I устройства обратной связи 3 и неэаряжен ный конденсатор 6).

При достижении входным напряжением . минимального рабочего значения (при котором уже обеспечивается нормальнаяработа стабилизатора) включается тиристор 4.

Включение тиристора при заданном U достигается установкой необходимого на - пряжения на его управляющем электроде с помощью переменного резистопа 5. После включения тиристора входное напряжение через конденсатор 6 скачкообразно трикладывается к устройству обратной вязи 3. При «этом диод 7 и устройство братной связи 3 Оказываются запертыми

> того момента, пока по мере заряда

>нденсатора 6 напряжение на устройстве

>ратной связи не уменьшится до величи>205> 4

НЫ НОВ>ИЬадьного ВЫХОДНОГО напряжЕНИ>. стабилизатора, Г1ри>. дальнейшем уменьшении .-4 этого напряжения устройство обратной свя: зи резко открывается, что приводит к ), отпиранию транзисторов 1, 2 и резкому увеличению напряжения U . При дости <евы своей номинальной величины (>aданной цепью обратной связи) откъывается

„ диод 7 и устройство обратной >вязи 3 наф, чинает питаться от "(2, .Поэтому после достижения12 своего установившегося значения на конденсаторе 6 и резисторе 5 устанавливается напряжение, равноеУ заряд емкости прекращается и ток через нее уменьшается IIn О.

Поскольку напряжение U — U знавх вых чительно меньше напряжения, которое необходимо приложить к резистору 5 для подо держания тиристора 4 в открытом coc T(?» и янии, то после уменьшения анодного тока тиристора (тока через конденсатор 6) до

О тиристор гарантированно .выключается и устанавливается нормальный режим работы стабилизатора.. В этом режиме цепь запуска отключена и не оказывает влияния

;II@ выходные параметры стабилизатора. !

- ° ° «Ф .

Пусковое напряжение в данной схеме подается на вход устройства обратной связи, поэтому ток, протекающий через пусковую цепь, оказывается весьма незначительным (порядка единиц миллиампер), а для запусъка используются маломощные и малогабаритные элементы. При токовой перегрузке или коротком замыкании на выходе 2Г вь1х существенно уменьи>ается и почти все 1 прикЛадывается к транзистору 1 и резисвх тору 5, Тиристор 4 включается, а конденсатор 6 быстро дозаряжается (через ти: рНСТор 4 и вход цепи обратной связи) до

49 напряжения, близкого к U

По мере заряда конденсатора 6 ток чеI рез вход цепи обратнои связи быстро уменьш ется, выключается конденсатор и транзис торы 2 и 2. В результате в аварийном щ режиме (при токовой перегрузке или коротком замыкании на выходе ) стабилизатор потребляет> очень малый ток, равный прак» тически начальному току транзистора 1.

Таким Образом, предлагаемое решение

Qj позволяет, Во первых, заменить громоздкиe пусковые элементы (тиристор, резистор и стабилитрон) вместе с установочными доталями и теплоотводами HR малогабаритные (тиристор, конденсатор и диод), не требу .,56 щие установочных деталей и теплоотводов;

ВО втОрых, устГ>анить вредное BPaaaal y из.« занных элементов kN работоспособность ст..". билизатора и его к.н. д; в-третьих, cy«:т "венно уменьшить потребление стабилизатором элок тГ>оэнеГ>гии в аварийном режи> <е.

520574 Все это приводит к уменьшению веса и габаритов, упрощению конструкции, повышению надежности и экономичности, уменьшению стоимости изготовления стабилизаторов постоянного напряжения с токовой самозащитой и автоматическим запуском.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения

10 с самозащитой от токовых перегрузок, содержащий последовательный регулирующий транзистор, цепь обратной связи и цепь автоматического запуска, выполненную на тиристоре, катод которого соединен с pery l5 пирующим транзистором,о т л и ч а юшийся тем,,что, с целью уменьшения

6 а габаритов и веса при повышении надежнос ти стабилизатора, анод тиристора соединен с выходом стабилизатора через цепочку, состоящую из последовательно включенных конденсатора и диода, средняя точка кото-В рых подключена ко входу цепи обра гной связи, а управляющий элек трод ти рис тора подключен к среднему выводу переменного резистора, zou

; торый своими крайними выводами включен меж ду коллек тором и эмиттером регулирующего транзис ropa.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. l4 440088229944, М. кл„

G 05 f 1/56 от 1971 г.

2. Авт. св. М 347748, М. кл.

G 05 f 1/56 от 1969 г.

Составитель В, Круглова

Редактор В. Фельдман 1ехред: . аздак Корректор" Т.. К равченко

Заказ 3015/227 Тираж 1029 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., a.4/5

Филиал ППП Патент", r.. Ужгород, ул . Проектная, 4