SU1020804A1 - Стабилизированный источник посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗИРОНАННЫЙ .ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные трансформатор , первый выпр митель, фильтру регулирукадий транзистор и усилитель, к другим входам которого подключены первый источник опорного напр жени  и блок выключени  источника питани . причем выход усилител  соединен с управл к цим входом регулируквдего транзиciopa, отличающийс  тем, что, что, с целью повышени  КПД и эффективности защиты источника от перегрузок по току, в него введены разделительный конденсатор, второй параллельный выпр митель, компаратор напр жений и второй источник опорного напр жени , причем разделительный конденсатор одним выводом подключен к общей точке первого выпр мител  и фильтра, а другим выводом - к входу второго параллельного выпр мител , выходом подключенного к первому входу компаратора напр жений, к второму входу которого подключен выход ( второго источника опорного напр же (Л ни , а выход компаратора напр жений подключен к входу блока выключени  источника питани . tUKff

Description

Изобретение относитс  к электрот нике, в частности к преобразовател  электромагнитной энергии переменног тока в посто нный ток со стабилизацией выходного напр жени , и может быть использовано во вторичных источниках питани  радиоэлектронной аппаратуры от сети переменного тока Известен стабилизированный источ ник посто нного напр жени , содержа щий схему защиты от перегрузки по току как интегрального стабилизато- ра , так и питаемой от-него нагрузки t.l. Однако эт.о устройство обладает низким КПД в св зи с тем, что датчи ком тока нагрузки у них используетс  резистор с сопротивлением неболь шой величины. Этот ре,зистор, включенный последовательно с нагрузкой, также увеличивает выходное сопротив ление источника питани  и существен но ухудшает его переходные характеристики . Наиболее близким, к предлагаемому по технической сущности  вл етс  . стабилизированный источник посто нн го напр жени , в котором напр жение переменного тока трансформируетс  трансформатором, преобразуетс  в посто нное напр жение выпр мителем, которое сглаживаетс  фильтром. Стабилизаци  выходного напр жени  источника питани  осуществл етс  регулирующим транзистором, управл емым через усилитель разностным напр жением между напр жени ми аыхода источника питани  и источника опорного напр жени . С целью защиты источника питани  от перегрузок по току он содержит схему защиты по току с датчиком тока, а дл  дискрет него управлени  источником питани  схему выключени  21. Включение в последовательную цепь с нагрузкой резистора датчика тока позвол ет при значительных токах (по сравнению с номинальным током источника питани ) получить на датчи-ке тока напр жение, достаточное дл  запирани  регулирующего. транзистора через схему защиты по току и усилитель. На датчике тока даж.е при номинальном токе в цепи нагрузки источника питани  падает значительное напр жение около 0,5 В что при 1ЯИЗКИХ выходных напр жени х существенно снижает КПД источника питани . Кроме того, датчик тока ув личивает выходное сопротивление источника , а датчик низкоомный точный резистор представл ет собой компоне стоимость которого соизмерена со стоимостью интегрального стабилизатора . При увеличении тока регулирую щего транзистора в 1,5-2 раза выше .номинального схема защиты не запирает транзистор полностью и не снижает до нул  ток в нагрузке, а может это осуществить при коротком замыкании выхода источника питани . Это значит, что при срабатывании схемы защиты по току в режиме далеком от короткого замыкани  через регулирующий транзистор протекает больший ток, чем ток, который протекал бы при коротком замыкании, а схема защиты от перегрузки по току не эффективна при небольших перегрузках в 1,5-2 раза больше номинального тока , т.е. защита не предотвращает длительной тепловой перегрузки или перегрузки по току регулируквдего транзистора. Цель изобретени  - повышение КПД и эффективности защиты источника от перегрузок по току. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в стабилизированный источник посто нного напр жени , содержащий последовательно соединенные трансформатор , первый выпр митель, фильтр, регулирующий транзистор и усилитель, к другим входам которого подключены первый источник опорного напр жени  и блок выключени  источника питани , причем выход усилител  соединен с управл ющим входом регулирующего транзистора, введены разделительный конденсатор, второй параллельный выпр митель, компаратор напр жений и второй источник опорного напр жени , причем разделительный конден-, сатор одним выводом подключен к общей точке первого выпр мител  и фильтра, ;а другим выводом - к входу второго параллельного выпр мител , выходом подключенного к первому входу компа .ратора напр жений, к второму входу которого подключен выход второго источника опорного напр жени , а выход компаратора напр жений подключен к входу блока выключени  источника питани . На чертеже представлена структурна  схема стабилизированного источника посто нного напр жени . Предлагаемое устройство содержит трансформатор 1, выпр митель 2, фильтр 3, регулируй ций транзистор 4, первый источник 5 опорного напр жени , усилитель б, блок 7 выключени  источника питани , компаратор 8 напр жений , второй источник 9 опорного напр жени , второй параллельный выпр митель 10 и разделительный конденсатор 11. Источник питани  работает следуюг щим образом. Подведенное к трансформатору 1 напр жение переменного тока-подаетс  на первый выпр митель 2. Через фильтр 3 и регулирующий транзистор 4 посто нное напр жение с выхода первого выпр мител  2 подаетс  на выход источника питани , а переменное напр жение пульсаций с выхода первого выпр мител  2 через разделительный конденсатор 11 подаетс  на второй параллельный выпр митель 10. К кс таратору 8 напр жений пЪданы: к первому входу посто нное напр жение со второго параллельного выпр мител  10, к второму входу напр жение второго источника опорного напр жени . Выход компаратора 8 напр жений св зан с входом блока 7 выключени  источника ц таак .

.В зависимости от напр жени  питающей сети, подводимого к трансформатору 1 и пропорционального ему посто нного напр жени  на выходе фильтра 3 происходит управление через усилитель регулирующим транзистором 4 относительно напр жени  первого источника 5 опорного напр жени . Это место при закрытом блоке 7 выключени  источника тогда, когда усилитель 6 находитс  в открытом состо нии , а регулирукиций транзистор 4 совместно с усилителем 6 осуществл ют проповдиональное регулирование и -стабиш зацию выходного напр жени . Такое состо ние источника питани  характерно при работе с небольцими токами нагру-зки, протекаивдимн через регулируквднй транзистор 4. С увеличением тока нагрузки падает сопротивление нагрузки и посто нна  времени RC цепи, подклк$чевной к первому выпр мителю 2 и образованной емкостью фильтра и эквивалентным сопротивлением всей .нагрузки, включа  сопротивление фильтра 3, регулирующего транзистора 4 и последовательной с ними нагрузки. В этом случае на входе фильтра 3 из-за снижени  посто нной времени нагрузки первого выпр мител  2 увегшчиваетс  переменна  составл юща  напр жени  пульсаций , а -с ней посто нное напр жение на первом входе компаратора 8 напр жений , который при определенной величине напр жений пульсаций .иJSt.при определенном увеличении токанагрузки измен ет скачком выходное напр жение и через блок 7 выкл бчеии  источника питани  запирает регулирующий транзистор 4. При этом выходной тока источника питани  падает до нул  и регулирующий транзистор 4 защищен от перегрузки по току. Если сопротивление нагрузки увеличитс ,

O то снизитс  напр жение пульсаций. Разделительный конденсатор 11 разр жаетс  и еще некоторое врем  (О , 1 с- Юс) удерживае т опрюкинутым компаратор 8 напр жений, блок 7 вык5 лючени  источника и запертым peryjKрующий транзистор 4. Затем крмпара- тор 8 напр жений, опрокинетс  в исходное состо ние, открыва  через .блок 7 выключени  источника усилитель 6 и регулирующий транзистор 4.

0 С этим процессом в нагрузке установитс  ток, величина которого не может превосходить номинальный дл  данного регулирующего транзистора 4.

Если же перегрузка по току про5 должаетс , то схема защиты периодически с периодом, определ емым разр дом разделительного конденсатора (0,1с-10с срабатывает, защища  регулирующий транзистор 4 от перегруз0 ки.

Порог срабатывани  схемы защиты источника питани  от перегрузок по току зависит от напр жени  второго источника 9 опорного напр жени  и

5 при изменении этого напр жени  уровень защиты источника напр жени  от перегрузок по току можно мен ть в широких пределах.

Использование изобретени  позво0 лит снизить потери электроэнергии, повысить массогабаритные показатели радиозлектронной аппаратуры и значительно увеличить ее надежность за счет повышени  эффективности работы

5 схемы защиты от перегрузок по току.

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий последовательно соединенные трансформатор, первый выпрямитель, фильтр, регулирующий транзистор и усилитель, к другим входам которого подключены первый источник опорного напряжения и блок выключения источника питания, причем выход усилителя соединен с управляющим входом регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, что, с целью повышения КПД и эффективности защиты источника от перегрузок по току, в него введены разделительный конденсатор, второй параллельный выпрямитель, компаратор напряжений и второй источник опорного напряжения, причем разделительный конденсатор одним выводом подключен к общей точке первого выпрямителя и фильтра, а другим выводом - к входу второго параллельного выпрямителя, выходом подключенного к первому входу компаратора напряжений, к второму входу которого подключен выход второго источника опорного напряжения, а выход компаратора напряжений подключен к входу блока выключения источника питания.

   SU п„1020804 >