RU1818622C - Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени с защитой - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитани  узлов автоматики , вычислительной техники и средств св зи. Сущность изобретени : стабилизированный преобразователь посто нного напр жени  с защитой содержит последовательно соединенные выводы дл  подключени  источника питани  5, блок стабилизации 6. двухтактный преобразователь 19. Вход управлени  исполнительного элемента блока стабилизации соединен с выходом операционного усилител  2, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени  1, а второй вход соединен с выходом датчика 4 сигнала обратной св зи, выполненного в виде переменного резистора. Устройство также содержит двухтактный генератор 10, схемы совпадени  11, 12, соединенные выходами с соответствующими входами управлени  двухтактного преобразовател . Дл  уменьшени  тока холостого хода и повышени  КПД введены транзистор 3, резистор 14 и инвертор 13. Эмиттер транзистора 3 соединен с выходом датчика 4, база транзистора 3 соединена с выходом источника опорного напр жени  1, коллектор транзистора 3 соединен с входом инвертора 13 и через резистор 14 с общим выводом. Выход инвертора 13 соединен с вторыми входами схем совпадени  11, 12. 1 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитани  узлов автоматики, вычислительной техники и средств св зи.

Цель изобретени  - уменьшение тока холостого хода и повышение КПД.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.

Источник опорного напр жени  1 соединен с первым входом операционного уси- лител  2 и с базой транзистора 3 р-п-р-типа. Эмиттер транзистора 3 соединен с вторым входом операционного усилител  2 и с выходом датчика 4 сигнала обратной св зи. Выводы дл  подключени  источника пита- ни  5 соединены с силовыми выводами блока стабилизации 6. Выход усилител  2 подключен к управл ющему входу блока б стабилизации, а выход последнего соединен с выходом датчика 4 и со средней точкой первичной обмотки силового трансформатора 7. Задающий генератор 8 соединен со счетным входом триггера 9. Задающий генератор 8 и триггер 9 образуют двухтактный генератор 10. Первый выход двухтактного генератора 10 соединен с первым входом первой схемы совпадени  11. Коллектор транзистора 3 подключен к входу инвертора

13 и к резистору 14. Другой вывод резистора

14 соединен с общей шиной. Выход инвер- тора 13 подключен к вторым входам схем совпадени  11 и 12. Выход схемы совпадени  11 подключен к входу первого предоко- нечного каскада 15. Выход последнего соединен с базой транзистора 16. Выход схемы совпадени  12 соединен с входом предоконечного каскада 17. Выход последнего соединен с базой транзистора 18. Силовой трансформатор 7, транзисторы 16,18 предоконечные каскады 15,17 образуют си- ловую часть двухтактного преобразовател  19. Первична  обмотка силового трансформатора 7 подключена между коллекторами транзисторов 16 и 18.

После по влени  первичного напр же- ни  UBX начинает работать блок стабилизации 6, который может быть выполнен как регул тор с широтно-импульсным управлением или же линейный регул тор. Выходное напр жение блока стабилизации поступает на среднюю точку первичной обмотки сило- вого трансформатора 7. Двухтактный генератор 10 совместно со схемами совпадени  11. 12 предоконечными каскадами 15 и 17 формируют две пр моугольные волны на- пр жени , сдвинутые на полпериода, необходимые дл  возбуждени  выходных транзисторов преобразовател  16 и 18. Напр жени  11вых.1. Uubix.2, ивых.З, ЯВЛЯЮТСЯ ВЫХОДНЫМИ напр жени ми устройства.

Операционный усилитель 2 находитс  в линейной области и, следовательно, разность напр жений на его входах (дифференциальное напр жение) не превышает одного милливольта . Поэтому транзистор 3 находитс  в закрытом состо нии. Напр жение на входе инвертора 13 равно нулю, а на его выходе - близко к напр жению питани . Благодар  этому пр моугольные колебани  от двухтактного генератора 10 беспреп тственно поступают через схемы совпадени  11, 12 на силовую часть двухтактного преобразовател  19.

В предложенном устройстве, в отличие от известных, вновь введенные элементы, обеспечивающие защиту потребител  от перенапр жени , в нормальном режиме имеют нулевой расход энергии.

Рассмотрим работу устройства в аварийной ситуации. Неисправность в силовой части блока стабилизации 6 или в операционном усилителе 2 может вызвать перенапр жение на входе и выходах устройства. Это, в свою очередь, приведет к выходу из стро  микросхем потребител . Такого же рода неисправность может быть вызвана в результате воздействи  ионизирующих излучений , возникающих в процессе  дерного взрыва. Так, например, известно, что во врем  воздействи  импульсной радиации сопротивление закрытого силового транзистора резко падает вплоть до состо ни  короткого замыкани . Повышение напр жени  на датчике 4 сигнала обратной св зи приводит к увеличению напр жени  и на его выходе и вызывает открывание транзистора 3 по цепи его эмиттера. Далее, напр жение на входе инвертора 13 принимает высокий уровень, а на его выходе низкий уровень. Прохождение сигналов от двухтактного генератора 10 к силовой части двухтактного преобразовател  19 оказываетс  заблокированным, что приводит к выключению преобразовател  и пропаданию выход- ных напр жений. Такое состо ние в устройстве поддерживаетс  до тех пор, пока сохран етс  первопричина, вызвавша  срабатывание защиты от превышени . После пропадани  перенапр жени  на выходе стабилизатора происходит автоматическое самовосстановление выходных напр жений до номинальной величины. При этом, устройство возвращаетс  в первоначальное состо ние .

В предложенном устройстве в отличие от известных устройств защиты имеет нулевой расход энергии. Это объ сн етс  тем, что в обычных услови х транзистор 3 закрыт и находитс  в области отсечки коллекторно- J4) тока. А инвертор 13 (конкретно используетс ) в статике не потребл ет тока по цепи собственного питани . В предложенном устройстве , в отличие от известных, по вилась возможность отказатьс  от посто нно потребл ющих энергию операционных уси- лителей, делителей напр жени  и потенциометров .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Стабилизированный преобразователь посто нного напр жени  с защитой, содер- жащий последовательно соединенные выводы дл  подключени  источника питани , блок стабилизации, двухтактный преобразователь , выходные выводы, при этом блок стабилизации содержит исполнительный элемент, вход управлени  которого соединен с выходом операционного усилител , первый вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а второй вход соединен с выходом датчика сигнала обратной св зи, выполненного в виде переменного резистора, подключенного входами к выходу блока стабилизации, двухтактный генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответствующей схемы совпадени , выходы каждой из схем совпадени  соединены с соответствующим входом управлени  соответствующего двухтактного преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  тока холостого хода и повышени  КПД, введены транзистор р-п-р-типа, резистор и инвертор, при этом эмиттер транзистора p-n-p-типа соединен с выходом датчика сигнала обратной св зи, база транзистора p-n-p-типа соединена с выходом источника опорного напр жени , коллектор транзистора p-n-p-типа соединен с входом инвертора и через резистор с общим выводом, при этом выход инвертора соединен с вторыми входами схем совпадени .