Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузок

 

тн;.. т ..г...

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалнстмчеснмх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

G 05 F 1/58 с присоединением заявки NPГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.80, Бюллетень Йо 38

Дата опубликования описаии» 15.1080

153) УДК 821,З1б. ,722,1(088,8) (72) Автор изобретения

Ю, И. Сережин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

С ЗАЩИТОЙ OT ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к прокьналенной электронике и может быть использовано в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. 5

Известен стабилизатор, содержащий усилитель рассогласования, защитный транзистор, включенный между базой регулирующего транзистора и выходом стабилизатора, и резистор- 1О датчик тока, включенный между эмит-. тером регулирующего транзистора и выходом стабилизатора (1), Схема защиты в известном устройстве защищает стабилизатор от мно- f5 гократной перегрузки по току и короткого замыкания, однако наличие этой защиты в стабилизаторе приводит к тому,что при токовой перегрузке на 10-50% от максимально допусти- 2Q мого выходного тока стабилизатора резко возрастает мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе, что может привести к выходу из строя стабилизатора. 25

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину основного источника3О питания регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом усилительно-измерительного элемента, один конец которого подключен к выходу стабилизатора, а другой вход - к источнику опорного напряжения, блок защиты, содержащий датчик тока, включенный последовательно в другую силовую шину, одним концом к основному источнику питания, а другим — к выходу для подключения нагрузки и к управляющему входу элемента защиты, включенного между выходом усилительно-измерительного элемента и средней точкой делителя выходного напряжения (2).

Недостатком этого стабилизатора являются большие потери на регулирующем элементе и наличие выходного напряжения на нагрузке в аварийном режиме.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности стабилизатора за счет полного исключения мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе при перегрузке,. и улучшение эксплуатационных характеристик за счет отключения нагрузки, находящейся в аварийном состоянии, от основного источника питания и (22) Заявлено 11.10.78 {2)) 2б 72044/24-07 (5 )М, КЛ.

771638 тем самым защита ее до момента восстановления, цель достигается тем, что в стабилизатор введен компаратор напряжения, один вход которого подключен через регулируемый делитель к выходу стабилизатора, другой входк источнику Опорного напряженияг соединенного с выходом стабилизатора через последовательно соединенные резистор и диод, включенный по отношению к выходу стабилизатора в непроводящем направлении для нормального режима работы, а выход компаратора подключен к управляющему входу элемента защиты и к управляющему входу регулируемого делителя.

На чертеже. представлена функциональная схема предлагаемого стабилизатора постоянного напряжения с защитой от перегрузки .

Стабилизатор состоит из регулирующего элемента 1, усилительно-из— мерительного элемента 2, источйика

3 опорного напряжения, и блока . защиты, включающего в себя элемент

4 защиты, делитель выхоцного напряжения - резисторы 5, б, комнаратор 7 напряжения, управляемый делитель 8, датчик 9 тока и последовательно соединенные резистор 10 и диод .11, Стабилизатор работает следующим образом.

В исходном режиме напряжение, поступающее с выхода стабилизатора через управляегкяй делитель 8 на вход компаратора 7, больше порога срабатывания последнего, Напряжение на выходе ксмпаратора 7 отсутствует.

Элемент 4 защиты закрыт напряжением с резистора б и на работу стабилизатора влияния не оказывает, Диод 11 также закрыт. В случае перегрузки напряжение на датчике тока увеличивается, открывается элемент 4 защиты и шунтирует выход усилительно-измерительного элемента.:

Напряжение на выходе стабилизатора уменьщается — срабатывает компаратор 7 и вводит элемент 4 защиты в насыщение. Регулирующий элемент

1 закрывается и полностью отключае1 нагрузку от основного источника питания. Одновременно, напряжение с выхода компаратора 7 поступает на управляющий вход управляемого делителя 8, под действием которого последний изменяет (уменьшает) свой коэффициент деления. В отсутствие выходного напряжения диод 11 открывается и опорное напряжение через резистор 10 поступает на нагрузку. Величича резистора 10 и коэффициента деления управляемого делителя подобраны так, что при перегрузке (величина сопротивления нагрузки меньше минимально допустимого значения) напряжение, поступающее Hg вход компаратора 7 через управляемый делитель 8, меньше орога опрокидывания, и схема находится в устойчивом состоянии. При исчезновении перегрузки (сопротивление нагруэки равно или больше минимально допустимого значения) напряжение, поступающее на вход компаратора 7, становится больше порогового значения,компаратор 7 возвращается s исходное состояние, напряжение на его выходе пропадает, элемент защиты закрывается и стабилизатор переходит в нормальный. режим работы. Коэффициент деления управляемого делитazsr 8 увеличивается и напряжение на входе коглпаратора 7 остается больше порогового значения, Схема вновь находится в исходном устойчивом состоянии до следующей перегрузки, Формула и з обретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный последовательно в силовую шину основного источника питания регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом усилительноизмерительного элемента, один вход которого подключен к выходу стабиЗ() лизатора, а другой вход — к источнику опорного напряжения, блок защиты„ содержащий датчик тока, включенный последовательно в другую силовую ши ну одним концом к основному источнику питания, а другим - к выводу для подключения нагрузки и к управляющему входу элемента защиты, включенного между выходом усилительноизмерительного элемента и средней

Щ точкой делителя выходного напряжения, отличающийся темг что, с целью повышения надежности и улучшения эксплуатационных характеристик, в стабилизатор введен компаратор напряжения„ один вход .которого подключен через регулируемый делитель к выходу стабилизатора, другой вход - к источнику спорного напряжениями соеа ы сзтсзлОгo с выходом стабилизатора через последовательно соединенные резистор и диод, включенный по отношению к выходу стабилизатора в непроводящем направлении для нормального режима работы, а выход компаратора подключен к управ 5 ляющему входу элемента защиты и к управляющему входу регулируемого делителя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, ЕВес гопзс Вез19п, 1973, VoE 21 Р 23, р, 128, 2. Вересова Г,П., Смуряков Ю,Л, Стабилизированные источники питания рациоаппаратуры.. N, Энергия, у 1978, с, 184. рис. 7 7а, 7716 38

Составитель В. Круглова

Редактор Т. Лошкарева Техред.И. Кузьма Корректор И. Коста

Заказ 6697/60 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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