PL67237B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 02.Y.1970 (P 140 384) 28.11.1973 67237 KI. 21a4,35/14 MKP H02m314 10LNIA Patentowego ^ ii**} Wspóltwórcy wynalazku: Sylwester Michalski, Mieczyslaw Miechowicz Wlasciciel patentu: Zjednoczone Zfespoly Gospodarcze Sp. z o.o., Warszawa (Polska) Uklad zabezpieczenia zasilaczy stabilizowanych Przedmiotem wynalazku jest uklad zabezpieczenia zasilaczy stabilizowanych, zbudowany na elementach wzmacniacza bledu, zabezpieczajacy elementy regulacyj¬ ne i prostownicze, oraz zewnetrzne uklady podlaczone do zasilacza przed przeciazeniem lub zwarciem.Znane uklady zabezpieczenia elektronicznego zasila¬ czy stabilizowanych przed przeciazeniem lub zwarciem, -wykonywane sa w dwóch zasadniczych rodzajach z ogra¬ niczeniem pradu wyjsciowego do bezpiecznej dla zasila¬ czy granicy, oraz z wylaczaniem zasilacza przy okreslo¬ nym przeciazeniu.W pierwszym przypadku, dopuszczalna moc strat ele¬ mentów regulacyjnych musi byc duzo wieksza niz to jest potrzebne do normalnej pracy zasilacza. Ze wzgle¬ du na plynne wyjscie zasilacza ze stabilizacji, koniecz¬ na jest sygnalizacja przeciazenia lub zwarcia przy czym wykonanie takiej sygnalizacji jest klopotliwe ze wzgle¬ du na potrzebe specjalnego rozbudowania ukladu.W przypadku drugim, uklady zabezpieczenia opiera¬ ja sie w wiekszosci na ukladach przerzutnikowych. Wa¬ da tych ukladów jest koniecznosc stosowania odpowied¬ niego przelacznika, w celu spowodowania powrotu prze- rzutnika w drugi stan równowagi. Poza tym, zabezpie¬ czenia takie dzialaja od wszelkich stanów przejsciowych lub same wytwarzaja te stany. Impulsowe dzialanie tych ukladów uniemozliwia zasilanie urzadzen z wejsciem pojemnosciowym.Wspólna cecha znanych ukladów zabezpieczenia jest koniecznosc stosowania oporu wlaczonego w szereg z -elementem regulacyjnym. Wada tak wlaczonego oporu 10 15 20 25 30 jest spadek wspólczynnika stabilizacji od zmian obcia¬ zenia, ze wzgledu na powstawanie na nim ujemnego sprzezenia zwrotnego. Jednoczesnie montaz takiego opo¬ ru oraz jego dobieranie to jest ustalenie jego wartosci, jest bardzo klopotliwe z powodu przeplywu przez niego duzych pradów. Znane rozwiazania ukladów zabezpie¬ czajacych budowane sa jako uklady dodatkowe do wzmacniacza bledu, a tym samym powiekszaja ilosc ele¬ mentów co wplywa ujemnie na awaryjnosc i koszt zasi* lacza.Przyklad znanego zasilacza stabilizowanego z zabez¬ pieczeniem opartym o uklad przerzutnikowy podano na fig. 1. Uklad zabezpieczenia zbudowany jest na tranzy¬ storach 1 i 2, które stanowia bistabilny przerzutnik oraz na tranzystorze 3, który wzmacnia sygnaly z przerzutni- ka. Uklad sterowany jest z oporu 4 wlaczonego w sze- reg z elementem regulujacym. Powrót przerzutaika w drugi stan równowagi dokonywany jest przelaczni¬ kiem 5.Tranzystory 1,-2, 3 jak i. 4iczny zestaw elementów ukladu zabezpieczenia oznaczonych.na fig. 1, cyfra 6 dziala jedynie w wypadku przeciazenia, natomiast jest bezuzyteczny w rezimie normalnej pracy zasilacza. Ce¬ lowym byloby wykorzystac te elementy w rezimie w normalnej pracy zasilacza do wzmocnienia sygnalu uzy¬ tecznego nie eliminujac ich dzialania w wypadku prze¬ ciazenia, a wiec nie eliminujac celu do jakiego zostaly przeznaczone.Celem wynalazku jest uzyskanie zabezpieczenia zasi¬ laczy stabilizowanych, pewnego w dzialaniu, o malej €723767237 ilosci elementów i szybkiej reakcji, a nie posiadajacego wad znanych zabezpieczen, takich jak niepelne wykorzy¬ stanie elementów ukladu zabezpieczenia, ograniczanie sprawnosci energetycznej zasilacza, stosowanie przelacz¬ nika przeciazenia i oporu sterujacego.Cel ten zostal osiagniety za pomoca ukladu elektro¬ nicznego, w którym wedlug wynalazku, dwa tranzysto¬ ry, z których jeden jest typu PNP, a drugi NPN, maja emitery polaczone z dodatnia elektroda diody Zenera i bazy wlaczone miedzy opory dzielnika, a kolektor tran¬ zystora doprowadzajacego sygnal bledu. W ten sposób ich emitery ustalone sa potencjalem diody Zenera, a bazy sterowane sygnalem bledu oraz spadkiem napiecia na dzielniku, który to spadek jest wprost proporcjonal¬ ny do "wMkosci pradu" obciazenia zasilacza. Czlon regu- lacyfriy' zasilacza polaczony z tymi tranzystorami za po¬ moca tranzystora sterujacego i wraz z dzielnikiem caly uklad realizuje ujemne sprzezenie zwrotne o duzym wzmocnieniu. Wzrost gradu obciazenia powyzej granicy ustalonej idzielnikiem, nadaje temu sprzezeniu charak¬ ter lawinowy dazacy do przerwania obwodu elektrycz¬ nego dla pradu stalego poprzez wzrost opornosci czlonu regulacyjnego.Przyklad wykonania wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia 'schemat ideowy ukladu zabezpieczenia. Sklada sie on z czlonu regula¬ cyjnego 7, tranzystora sterujacego 8, tranzystorów wzmacniacza bledu 9, 10, 11, bedacych jednoczesnie czynnymi elementami ukladu zabezpieczenia, diody Ze¬ nera 12, oporów dzielnika 13, 14, oporu 15 realizujace¬ go powrót zasilacza do normalnej pracy po okresie przeciazenia, dodatkowego wzmacniacza bledu 16, punk¬ tów polaczen 17 i 18.Dzialanie ukladu podanego na schemacie jest naste¬ pujace. Emitery tranzystorów 9 i 10 sa ustalone poten¬ cjalem diody Zenera 12, a ich bazy uzaleznione od spadku napiecia na dzielniku 13, 14 oraz dodatkowo sterowane sygnalem bledu z kolektora tranzystora 11.W rezimie normalnej pracy uklad wedlug wynalazku pracuje jako wzmacniacz bledu o duzym wzmocnieniu.W przypadku wzrostu pradu obciazenia, plynacego przez element regulacyjny powyzej granicy dopuszczalnej, spa¬ dek napiecia na dzielniku 13, 14 powoduje odtykanie tranzystorów 9, 8 i zatykanie tranzystora 10 a tym sa¬ mym, zmniejszenie pradu plynacego przez diode Zene¬ ra 12 i jej gwaltowne wyjscie ze stabilizacji.Prady plynace przez tranzystory 9, 8 gwaltownie ma¬ leja, a opornosc czlonu regulacyjnego 7 rosnie, co po¬ woduje dalsze zmniejszenie napiecia na dzielniku 13, 14.Nastepuje zatem proces lawinowy, przyspieszony wzmoc¬ nieniem tranzystorów polaczonych w ukladzie, w rezul¬ tacie czego, nastepuje natychmiastowe zatkanie czlonu regulacyjnego 7 i przerwa w przeplywie pradu obcia¬ zenia.Wielkosc pradu obciazenia, przy którym wystepuje wylaczenie zasilacza ustala sie dziernikiem 13, 14. Po¬ wrót zasilacza do normalnej pracy, nastepuje po odla¬ czeniu obciazenia. Przez opór 15 przeplywa wówczas niewielki prad, który rozpoczyna proces lawinowy w kierunku pfrzeciwnym do opisanego powyzej, az do mo¬ mentu odetkania czlonu regulacyjnego 7. Czlonem regu¬ lacyjnym moga byc zarówno tranzystory jak i lampy elektronowe. W przypadku lamp wymagany jest dodat¬ kowy tranzystor sterujacy, zmieniajacy faze na wla- 5 sciwa.Uklad wedlug wynalazku posiada wiele zalet. W rezi¬ mie normalnej pracy jest on tak polaczony, ze elemen¬ ty zabezpieczenia pracuja jako wzmacniacz bledu o du¬ zym wzmocnieniu. Jest to powazne uproszczenie ukla- 10 du i zmniejszenie ilosci elementów, co wplywa dodatnio na awaryjnosc i koszt calego zasilacza. Przy zastosowa¬ niu dodatkowego wzmacniacza uzyskuje sie wysoki wspólczynnik stabilizacji spowodowany dowolna przy¬ czyna, na przyklad uszkodzeniem elementów, powoduje 15 uruchomienie zabezpieczenia i zanik napiecia wyjscio¬ wego. Ta zaleta samokontroli ukladu jest wygodna dla uzytkownika, szczególnie wraz z sygnalizacja przecia¬ zenia ukladu.Przejsciowe przeciazenia nie wylaczaja ukladu zabez- 20 pieczenia na stale. Mozliwe jest zasilanie odbiornika o wejsciu pojemnosciowym. Dopuszczalna moc strat ele¬ mentów regulacyjnych nie musi byc wieksza, niz to jest potrzebne do normalnej fracy zasilacza. Ze wzgledu na lawinowe dzialanie zabezpieczenia oraz na to, ze w pe- 25 tli sprzezenia zwrotnego znajduje sie wzmacniacz ble¬ du, dzialanie ukladu jest natychmiastowe i nie ma mozli¬ wosci uszkodzenia elementu regulacyjnego. W ukladzie nie ma potrzeby stosowania oporu w szereg z elemen¬ tem regulacyjnym. 30 Ustawienie punktu zadzialania zabezpieczenia, naste¬ puje oporem lub potencjometrem malej mocy. W mo¬ mencie zadzialania zabezpieczenia nastepuje zanik na¬ piecia wyjsciowego. Ten stan moze trwac dowolnie dlu¬ go, bez szkody dla zasilacza jak i urzadzenia zasilanego. 35 Uklad nie wymaga stosowania przelacznika powoduja¬ cego powrót zasilacza do normalnej pracy, wystarcza odlaczenie obciazenia. Zastosowanie sygnalizacji prze¬ ciazenia jest latwe do zrealizowania ze wzgledu na gwal¬ towne przejscie ukladu zabezpieczenia z jednego stanu 40 w drugi.Uklad wedlug wynalazku umozliwia wykonanie zasi¬ lacza, w którym przy zastosowaniu wzmacniacza bledu zbudowanego w oparciu o wynalazek, uzyskuje sie cal¬ kowita pewnosc zabezpieczenia, wysoka stabilizacje, sze- 45 roki zakres napiec wyjsciowych, mozliwosc uzyskania duzych pradów. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 50 Uklad zabezpieczenia zasilaczy stabilizowanych o dzialaniu ciaglym, z szeregowym elementem regulacyj¬ nym zatykanym w momencie dzialania zabezpieczenia, zbudowany na elementach pólprzewodnikowych, zna- 55 mieny tym, ze dwa tranzystory, z których jeden (10) jest typu PNP a drugi (9) jest typu NPN maja emitery po¬ laczone z dodatnia elektroda diody Zenera (12) i bazy wlaczone miedzy opory dzielnika (13), (14) a kolektor tranzystora wzmacniacza bledu (11) doprowadzajacego 60 sygnal bledu.KI.21a4,35/14 67237 MKP H02m 3/14 Fig: iKI.21a4,35/14 67237 MKP H02m 3/14 Fig. Z WDA-1. Zam. 4958, naklad 105 egz. Cena zl 10,— PL