CS264400B1 - Stabilizovaný stejnosměrný měnič jištěný proti zkratu a podpčtí - Google Patents

Abstract

Stabilizovaný stejnosměrný měnič, na jehož^nestabilizovaný zdroj je zapojen napětový měnič a paralelně 3 ním referenční zdroj, připojený na referenční vstup odchylkového zesilovače se zpětnovazebním blokem. Účelem je zjednodušení obvodů realizujících samočinné vypnutí měniče ,gři zkratu zátěže nebo poipětí zdroje. UČelu se dosáhne tím, že na výstupu odchylkového zesilovače je zapojen jistící obvod s tranzistorem, jehož kolektor je spojen s řídicím vstupem střídového pře- · vodníku zapojeného výstupem ne budicí vstup napětováho měniče. Napájecí vstup střídového převodníku a kolektor přes kolektorový odpor, jakož i jeden vývod sériového odporu jsou zapojeny na jednu ze zdrojových svorek nestabilizovaného zdroje, na jehož druhou ze zdrojových svorek je zapojen přes emito.rovy odpor emitor tranzistoru a jedním vývodem zpož- dovací kondensátor, spojený druhým vývodem stejně jako sériový odpor s první napájecí svorkou odchylkového zesilovače .

Description

Vynález se týká stejnosměrného měniče jištěného proti zkratu a podpětí, na jehož nestabi l izovaný zdroj s vypínačem na jedné ze zdrojových svorek je zapojen napětový měnič a paralelně s nim referenční zdroj, připojený výstupem na referenční vstup odchylkového zesilovače, jehož výstup a zpětnovazební vstup jsou spojeny přes zpětnovazební blok s výstupní svorkou napětového měniče nebo se vzorkovací svorkou. Účelem vynálezu je zjednodušeni obvodů realizujících samočinné vypnuti měniče při zkratu zátěže nebo podpětí nestabilizovaného napájecího zdroje.

II stabilizovaných stejnosměrných měničů jištěných proti zkratu a podpětí, používaných zejména jako jednoúčelové zdroje k napájeni přenosných elektronických zařízeni s nízkým příkonem, je třeba zajistit konstrukční jednoduchost, zanedbatelné vlastni ztráty a schopnost provozu s nízkým napětím nestabilizovaného zdroje. U takových měničů je zkratové jištění obvykle dostatečnou náhradou jištěni proti specifikovanému proudovému přetíženi potřebnému u měničů univerzálních. Hlídání podpětí, tj. poklesu úrovně nestabilizovaného napájecího zdroje pod zvolenou úroveň, je nutné při použiti některých typů elektrochemických zdrojů, jejichž životnost při hlubokém vybíjeni prudce klesá, a navíc je podmínkou pro správnou činnost referenčního zdroje ovlivňujícího stabilitu stejnosměrných měničů.

Jsou známé stabilizované stejnosměrné měniče, u nichž je jištěni proti zkratu realizováno prostřednictvím vzorkovacího odporu, pomocného operačního zesilovače, zdroje referenčního napětí a vzorkovače /CS AO 218 213/.

Nevýhodou známých stabilizovaných stejnosměrných měničů je složitost, vysoká spotřeba proudu a z výrobní složitosti vyplývající nepříznivá cena.

264 400

Jsou také známé monolitické obvody určené k realizaci stabilizovaných stejnosměrných měničů, které jsou vybaveny proti zkratu stejnými prvky jako již uvedené měniče, a pro hlídáni podpěti se u nich používá Zenerovy diody a bistabilniho klopného obvodu.

Nevýhodou monolitických obvodů,plnících funkci stabilizovaných stejnosměrných měničů,je vysoký vlastni příkon^anezpůsobilost funkce při nízkém napětí nestabilizovaného zdroje.

Uvedené nevýhody odstraňuje stabilizovaný stejnosměrný měnič podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi odchylkovým zesilovačem a napětovým měničem stabilizovaného stejnosměrného měniče je zařazen jističi obvod, v němž je zapojen na výstup odchylkového zesilovače bází tranzistor , jehož kolektor je spojen s řídicím vstupem střídového převodníku zapojeného výstupem na budicí vstup napětového měniče, přitom napájecí vstup střídového převodníku a kolektor přes kolektorový odpor, jakož i jeden vývod sériového odporu jsou zapojeny na jednu ze zdrojových svorek nestabi l izovaného zdroje, na jehož druhou ze zdrojových svorek je zapojen přes emitorový odpor emitor tranzistoru a jedním vývodem zpožďovací kondenzátor, spojený druhým vývodem stejně jako sériový odpor s první napájecí svorkou odchylkového zesilovače.

Měkkého startu stabilizovaného stejnosměrného měniče, bez překmitu výstupního napětí, se docílí, když v referenčním zdroji je na nestabi l izovaný zdroj zapojen referenční stabilizátor, jehož výstup je připojen přes zpožďovací odpor k referenčnímu vstupu odchylkového zesilovače, spojenému přes náběhový kondenzátor s referenčním stabilizátorem.

Výhodou stabilizovaného stejnosměrného měniče podle vynálezu je konstrukční a výrobní jednoduchost a nízký příkon. Měnič je stejně výkonný při nízkém napětí nestabilizovaného zdroje jako při řádném napětí. Při podpěti automaticky vypne. Je proto vhodný pro přenosné terénní přístroje.

Příklady zapojení stabi1izovaného- stejnosměrného měniče podle vynálezu jsou uvedeny na přiložených výkresech, kde obr. 1 je blokové schéma zapojeni stabi l izovaného stejnosměrného měniče, na obr. 2 schéma zapojeni jistícího obvodu, na obr. 3 schéma alternativního zapojení jistícího obvodu a na obr. 4 schéma zapojeni referenčního zdroje.

2Ó4 400

Ve stabilizovaném stejnosměrném měniči podle vynálezu, obr. 1, je uspořádán ne s t a b i l i zo va ný zdroj s vypínačem 2 na první zdrojové svorce _6, na nějž je zapojen referenční zdroj _3 a paralelně s nim i napětový měnič 1 7. Referenční zdroj _3 je výstupem připojen na referenční vstup odchylkového zesilovače 8, jehož výstup 11 a zpětnovazební vstup 5 jsou spojeny přes zpětnovazeb— íi/^: ní blok 24 s výstupní svorkou 18 napětového měniče^nebo se vzorkovací svorkou 30, nezakresLeno, uspořádanou za vzorkovacím odporem 31 připojeným k nestabi l i zovanému zdroji _1_. Mezi odchylkovým zesilovačem _8 a napětovým měničem 17 je zařazen jističi obvod 28, v němž je zapojen na výstup 11 odchylkového zesilovače 8 bázi 9 2 tranzistor 9, obr. 2. Kolektor 93 tranzistoru J9 je spojen s řídicím vstupem 19 střídového převodníku 16, zapojeného výstupem na budicí vstup 20 napětového měniče 1 7. Napájecí vstup střídového převodníku 16 a kolektor 93 přes kolektorový odpor 15.jakož i jeden vývod sériového odporu 12 jsou zapojeny na první zdrojovou svorku 6. nestabi l i zovaného zdroje JK Na jeho druhou zdrojovou svorku _7 je zapojen přes emitorový odpor 14 emitor 91 tranzistoru 9. a jedním vývodem zpožďovací kondenzátor 13, spojený druhým vývodem stejně jako sériový odpor 12 s první napáječi svorkou 10 odchylkového zesilovače Jeho druhá napájecí svorka je spojena s druhou zdrojovou svorkou jT nestabilizovaného zdroje 1. Alternativně lze v jisticím obvodu 28, obr. 3, zapojit napájecí vstup 21 střídového převodníku 16, kolektorový odpor 1 5 a sériový odpor 12 na druhou zdc_ojovou svorku £ a emitorový odpor 14 se zpožSovacím kondenzátorem 13 na první zdrojovou svorku 6 nestabi l i zovaného zdroje 1_. V referenčním zdroji 3, obr. 4, je na nestabilizovaný zdroj 2. zapojen referenční stabilizátor 25. Výstup 29 referenčního stabilizátoru 25 je připojen přes zpožďovací odpor 26 k referenčnímu vstupu ·4 odchylkového zesilovače 8·, spojenému přes náběhový kondenzátor 27 .s referenčním stabilizátorem 25 .

Stabilizovaný stejnosměrný měnič s jištěním proti zkratu a podpětí podle vynálezu pracuje ve smyčce záporné zpětné vazby uzavírající se z napětového měniče 17 přes zpětnovazební blok 24 odchylkový zesilovač 8. a jističi obvod 28 zpět do napětového měniče 17. V ustáleném stavu napětový měnič 17, napájený z nestabi lizovaného zdroje J, přes sepnutý vypínač 2 a buzený impulzy na bu dicím vstupu 20 napětového měniče Vygeneruje na výstupní svorce

264 400

L§ stejnosměrné napětí proti vzorkovací svorce 30. Shodné stejnosměrné napětí je působením zpětnovazebního bloku 24 i na zpětnovazebním vstupu _5 odchylkového zesilovače _8, kde se porovnává se stabilním referenčním napětím na jeho referenčním vstupu 4, generovaným v referenčním zdroji 3. Odchylka napětí mezi zpětnovazebním vstupem J> a referenčním vstupem _4 se zesílí v odchylkovém zesilovači _8. stejné zesílené jaké je napětí na výstupu 11 je i na bázi 92 tranzistoru _9, který pracuje jako invertující zesilovač s odporovou zátěží v kolektoru 93 i emitoru 91. Na kolektorovém odporu 15 dojde k dalšímu zesíleni odchylky, která jako napětový signál působící mezi řídicím vstupem 19 a napájecím vstupem 21 střídového převodníku 16 ovlivni střídový převodník 16, a ten na budícím vstupu 20 změní střídu obdélníkového signálu budicího napětový měnič 17 tak, že odchylka zanikne.

Při růstu zatíženi stabilizovaného stejnosměrného měniče podle vynálezu roste úroveň napětové odchylky na kolektorovém odporu 15, a tím se prostřednictvím zvýšené střídy obdélníkového signálu budicího napětový měnič 17 dosáhne stabilního stejnosměrného napětí na výstupní svorce 18 proti vzorkovací svorce 30. S růstem napětové odchylky na kolektorovém odporu 15 roste i napětí na emitorovém odporu 14, takže napětí mezi kolektorem 93 a emitorem 91 klesá, až při určitém zatíženi stabilizovaného stejnosměrného měniče podle vynálezu nebo při zkratu na výstupní svorce 18 proti vzorkovací svorce 30 klesne na nulu. Tehdy tranzistor 9, sepne, výstup 11 odchylkového zesilovače 8. se propojí s řidicitn vsiupevrt 19 a původní invertující činnost tranzistoru 9, se změní v ne invertuj ici . Smyčka záporné zpětné vazby se tím změní na kladnou. Střídový převodník 16 sníží střídu na nulu, přestane budit napětový měnič 17 a výstupní napětí trvale zanikne. K témuž procesu dojde, jestliže napětí nestabilizovaného zdroje klesne pod určitou úroveň. Úroveň napětí, při niž nastane změna funkce tranzistoru j?, lze snadno seřídit volbou velikosti emitorového odporu 14.

Při startu stabilizovaného stejnosměrného měniče se půsoe benim triového odporu 12 a zpožaovaciho kondenzátoru 13 zvyšuje napětí na prvé napájecí svorce 10 odchylkového zesilovače .8 pomaleji než napětí na ostatních blocích. Tím se zabráni změně funkce tranzistoru £ při zapnutí stabilizovaného stejnosměrného měniče podle vynálezu a zajistí se jeho spolehlivý start. Referenční zdroj 3 generuje v referenčním stabi lizátoru 25. na jeho

264 400 výstupu 29 referenční napětí ihned po sepnuti vypínače 2. Pro tzv. měkký start stabilizovaného stejnosměrného měniče podle vynálezu je mezi výstupem 29 referečního stabilizátoru 25 a referenčním vstupem _4 odchylkového zesilovače uspořádán zpomalovací obvod, sestávajici ze zpožďovacího odporu 26 a náběhového kondenzátoru 27

Činnost jistícího obvodu 28 v alternativním zapojeni podle obr. 3 je shodná s činnosti jistícího obvodu 28 podle obr. 2. Zatímco v základním provedeni může být jednodušší konstrukce odchylkový zesilovač 8 a referenční stabilizátor 25, s alternativním zapojením podle obr. 3 může být jednodušší střídový převodník 16 a napětový měnič 17.

Je-li zpětnovazební blok 24 připojen k výstupní svorce 1 8 napětového měniče 17, pracuje stabilizovaný stejnosměrný měnič podle vynálezu jako stabilizátor napětí na zátěži. Je-li připojen ke vzorkovací svorce 30, nezakresLeno, pracuje stabilizovaný stejnosměrný měnič jako stabilizátor proudu protékajícího zátěží.

Vynález je využitelný v elektrotechnickém průmyslu a použitelný zvláště u terénních geofyzikálních přístrojů.

Claims (2)

PREDMET VYNÁLEZU

1. Stabilizovaný stejnosměrný měnič jištěný proti zkratu a podpětí, pa jehož nestabi l i zovaný zdroj' s vypínačem na jedné ze zdrojových svorek je zapojen napětový měnič a paralelně s nim referenční zdroj, připojený výstupem na referenční vstup odchylkového zesilovače, jehož výstup a zpětnovazební vstup jsou spojeny pres zpětnovazební blok s výstupní svorkou napětového měniče nebo se vzorkovací svorkou, uspořádanou za vzorkovacím odporem připojeným k nestabilizovanému zdroji, vyznačený tim, že mezi odchylkovým zesilovačem /8/ a napětovým měničem /17/ je zařazen jističi obvod /28/, v němž je zapojen na výstup /11/ odchylkového zesilovače /8/ bázi /92/ tranzistor /9/, jehož kolektor /93/ je spojen s řídicím vstupem /19/ střídového převodníku /16/ zapojeného výstupem na budicí vstup /20/ napětového měniče /17/, přitom napájecí vstup /21/ střídového převodníku /16/ a kolektor /93/ přes kolektorový odpor /15/, jakož i jeden vývod sériového odporu /12/ jsou zapojeny na jednu ze zdrojových svorek /6, 7/ nestabi l izovaného zdroje /1/, na jehož druhou ze zdrojových svorek /6, 7/ je zapojen přes emitorový odpor /14/ emitor /91/ tranzistoru /9/ a jedním vývodem zpožďovací kondenzátor /13/, spojený druhým vývodem stejně jako sériový odpor /12/ s první napájecí svorkou /10/ odchylkového zesilovače /8/.

2. Stabilizovaný stejnosměrný měnič podle bodu 1, vyznačený tim, že v referenčním zdroji /3/ je na nestabilizovaný zdroj /1/ zapojen referenční stabilizátor /25/, jehož výstup /29/ je připojen přes zpožďovací odpor /26/ k referenčnímu vstupu /4/ odchylkového zesilovače /8/, spojenému přes náběhový kondenzátor /27/ s referenčním stabilizátorem /25/,