Стабилизатор напряжения постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<а1176 5790 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140478 (21) 2604346/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980, Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 230980 (53)М. Кл.з

0 05 Г 1/58

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. .722.1(088.8) (72) Авторы изобретения

А.A. Ищенко и Л.A. Литвин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Стабилизатор напряжения постоянного тока относится к промышленной электронике и может быть использован в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и

5 средств связи.

Известен последовательный стабилизатор напряжения, содержащий последовательный регулирующий элемент и устройство защиты от перегрузок по току и коротких замыканий (11 .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательно включенные15 в силовую шину датчик тока и регулирующий элемент, управляющей цепью подключенный к выходу усилителя постоянного тока, блок защиты на тиристоре и транзисторе п-р-и типа, база-эмиттерный переход которого шунтирует датчик тока P2) .

В этом источнике напряжения отсутствует защита нагрузки от пере- 2f напряжения на выходе источника питания, что важно при необходимости контроля напряжения на нагрузке, например, когда качеством ее являются микросхемы, которые в результате пре-30 вышения напряжения питания над допустимым могут выйти со строя.

Кроме того, при неисправности силовой цепи исполнительного элемента органа защиты -.тиристора, коротком замыкании регулирующего транзистора или неисправности цепей шунтирования модулятора источник питания не будет защищен от перегрузки по току и от перенапряжения на выходе.

Недостатки известного источника питания приводят к снижению его надежности.

Цель изобретения — повышение надежности стабилизатора.

Это достигается тем, что в стабилизаторе напряжения постоянного тока в блок защиты введены .две ограничительные цепочки, состоящие из последовательно соединенных резистора и диода, дополнительные транзисторы р-л-р-типа, тиристор и стабилитрон, причем база транзистора через резистор и стабилитрон соедйнена с силовой шиной, эмиттер — с общей шиной, а коллектор, через первую и вторую ограничительные цепочки, соединен с управляющими электродами тиристоров, катоды которых

765790 подключены к силовой шине, а аноды— к общей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.

Он содержит регулирующий транзистор 1, база которого соединена с выходом усилителя постоянного тока 2, блок 3 защиты от перегрузки по току и перенапряжения, выполненный на транзисторах 4 и 5 соответственно и-р-и и р-п-р-типа, тиристорах 6 и 7, катоды которых подключены соответственно к эмиттеру регулирующего транзистора 1, и к силовой шине, аноды соответственно ко входу усилителя постоянного тока 2 к общей шине, а управляющие электроды — соответственно через ограничительные цепочки, состоящие из диода 8, резистора 9 и диода 10, резистора 11 — к коллектору транзистора 5, база которого 20 через резистор 12 соединена с коллектором транзистора 4 и через резистор

13 и стабил.ròðîí 14 — с общей шиной, а эмиттер — с общей шиной. Датчик тока 15 включен последовательно с 25 регулирующим транзистором 1, резистор 16 подключен к базе транзистора 4, предохранитель 17.

Устройство работает следующим образом.

3D

При нормальной работе регулирующий транзистор 1 поддерживает выходное напряжение U> в заданных пределах, отрабатывая возмущающее воздействие, возникающее при изменении величины входного напряжения U и величины тока, потребляемого с выхода стабилизатора, транзисторы 4, 5, тиристоры 6, 7, стабилитрон 14 закрыты и не влияют на работу стабилизатора.

При перегрузке по току величина 40 падения напряжения на датчике тока

15, приложенная к переходу эмиттер база транзистора 4, достигает такой величины, при которой последний открывается, при этом его коллекторный 45 ток через ограничительный резистор

12 поступает в базу транзистора 5 и переводит его в режим насыщения. Так, протекающий по цепи " плюс" входного напряжения, переход эмиттер-транзистора 5, ограничительные резистор 9 и диод 8, переход управляющий электрод — катод тиристора 6, предохранитель 17, "минус" входного напряжения — переводит тиристор 6 в открытое состояние, что приводит к шунтированию напряжения в одном из каскадов усилителя постоянного тока 2.

При этом потенциал на выходе усилителя 2 становится равным потенциалу

"минуса" входного напряжения, регу- 60 лирующий транзистор 1 закрывается и отключает нагрузку от входного напряжения.

В случае не срабатывания защиты, связанной с неисправностью силовой цепи исполнительного элемента, которым является тиристор 6, и цепей шунтирования выходного тока усилителя 2, ток, протекающий через открытый транзистор 5, ограничительные резистор

11, диод 10 и переход управляющий электрод — катод тиристора 7 откроет последний, при этом он зашунтирует нагрузку, ток, протекающий через него, резко увеличится, в результате чего предохранитель 17 сгорит и тем самым отключит стабилизатор от входного напряжения.

При возникновении перенапряжения на ныходе стабилизатора стабилитрон 14 пробивается ток, протекающий через резистор 13, и базу транзистора 5, открывает его, открынается тиристор 6, вызывая через усилитель 2 шунтнрующее ноздейстние на базовый ток регулирующего транзистора 1, который закрывается и отключает нагрузку от нходного напряжения.

Обеспечение защиты нагрузки от перегрузки по току и перенапряжения при неисправности силоной цепи исполнительного элемента, а также при неисправности цепей шунтирования выходного тока усилителя 2, существенно увеличивает надежность стабилизатора.

Формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последонательно включенные н силовую шину датчик тока и регулирующий элемент управляющей цепью подключенный к выходу усилителя постоянного тока, блок защиты на тиристоре и транзисторе п-р-п-типа, база-эмиттерный переход которого шунтирует датчик тока, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью понышения надежности, н блок защиты введены дне ограничительные цепочки, состоящие из последовательно соединенных резистора и диода, дополнительные транзистор р-п-р-типа, тиристор и стабилитрон, причем база транзистора через резистор и стабилитрон соединена с силовой шиной, эмиттер — с общей шиной, а коллектор, через первую и вторую ограничительные цепочки соединен с управляющими электродами тиристоров, катоды которых подключены к силовой шине, а аноды — к общей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 531143, кл. G 05 F 1/58, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 333659, кл. Н 02 И 3/28, 1970.

Составитель С.Горбачева

Редактор H.Kàòàìàíèíà Техред М. Кузьма Корректор О.Ковинская

Заказ 6508/44 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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