SU1149232A1 - Стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПССТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержа1щй регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину,; к управл ющей цепи которого подключен выход усилител  посто нного тока, диоды, катод первого диода подключен к выходному выводу, анод второго диода подключен к средней точке потенциометра , включенного параллельно выходным выводам, анод третьего диода подключен к средней точке резистивного делител  входного напр жени , катоды второго и третьего диодов подключены к неинвертирую щему входу усилител  посто нного тока, источник опорного напр жени , подключенный к общей шине, конденсатор , включенньй между средней точкой делител  входного напр жени  и общей шиной, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности защиты при коротком замыкании и перегрузках по току на выходе при работе с любой нагрузкой и регулируемом стабилизированном напр жении, в него введены конденсатор, четвертый диод, резистор и нелинейный злемент, причем i один вывод конденсатора соединен с выходным выводом, а другой его (Л вывод - с одним из выводов нелинейного элемента, анодом первого диода и катодом четвертого диода, анод которого и неинвертирующий вход усилител  посто нного тока соединены с одним из выводов резистора, другие выводы нелинейного элемента и резистора подключены к источнику опорного напр жени .

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам преобразовани  посто нного тока в посто нный.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты при коротком замыкании и перегрузках по току на выходе при работе с любой нагрузкой и регулируемом стабилизированном напр жении..

На чертеже представлена схема стабилизатора посто нного напр жени  .

Стабилизатор посто нного напр жени  содержит регулирующий элемент 1, усилитель 2 посто нного тока, нормально замкнутый диод 3, ускор ющий конденсатор 4, нормально замкнутьй диод 5, нелинейньш элемен 6, резистор 7 обратной св зи, стабилитроны 8 и 9, диоды 10 и 11, резистивные делители 12 и 13, конденсатор 14, включенный между средней точкой резистивного делител  12 и 13 и общей шиной питани , и потенциометр 15, включенный между шинами стабилизированного напр жени  .

Стабилизатор посто нного напр жени  работает следующим образом.

В момент подачи напр жени  питани  на стабилизатор на его выходе стабилизированное напр жение равно нулю, и, следовательно, напр жение на конденсаторах 4, 14 и 16 также равно нулю. Однако напр жение питани  на усилитель 2 посто нного тока подаетс . Величина его определ етс  падением напр жени  на стабилитронах 8 и 9. Диоды 3, 10 и 11 закрываютс , и на вход усилител  2 посто нного тока поступает напр жение, .равное нулю. Через нелинейный элемент 6 начинаетс  зар д конденсатора 4 до величины потенциала, достаточного дл  открьгги  диода 3. На неинвертирующий вход усилител  2 посто нного тока со стабилитрона 9 поступает напр жение, величина которого определ етс  падением напр жени  на открывшемс  диоде 5. При этом на выходе усилител  2 посто нного тока получим усиленную положительную разность напр жений, поданных на входы усилител  2 посто нного тока. Этот потенциал по даетс  на базу составного транзистора регулирующего элемента 1, в результате чего последний открыт.

По мере зар да конденсатора 16. нагрузки происходит увеличение напр жени  на неинвертирующем входе усилител  2 посто нного тока до тех пор, пока напр жение на выходе стабилизатора не станет равным напр жению, подающему на стабилитроне 9. На инвертирующем входе также возрастает напр жение, которое поступает с выхода стабилизатора через делитель напр жени  на потенциометре 15. Так как напр жение на неинвертирующем входе возрастает быстрее, чем на инвертирующем, то в начальный момент стабилизатор через конденсатор 4 и открытьй диод охвачен положительной обратной св з Это приводит к тому, что на выходе усилител  2 посто нного тока максимальное положительное напр жение, которое и позвол ет через регулирующий элемент 1 быстро зар дить конденсатор 16. При этом закрываетс  диод 5, и цепь положительной обратной св зи отключаетс , а дальнейшее увеличение напр жени  на конденсаторе 16 нагрузки определ етс  только разницей Ь1ежду задаваемой величиной напр жени  на стабилитроне 9 и напр жением ,, снимаемым через диод 10 с делител  на потенциометре 15. При равенстве этих напр жений стабилизатор работает в режиме стабилизации . Так как посто нна  времени зар да конденсатора 14 через резист 12 и 13 больше посто нной времени зар да конденсатора 16 нагрузки, то диод 11 при подключении питани  к стабилизатору закрываетс , и цепь делителей на резисторах 12 и 13 участи  в работе стабилизатора не принимае После выхода на режим стабилизации конденсатор 16 нагрузки находитс  под высоким напр жением, а ускор ющи конденсатор 4 зар жаютс  через нелинейный элемент 6 до напр жени , равного разности .напр жений выходного и опорного со стабилитрона 9. Диоды 3 и 5 наход тс  в закрытом состо нии, так как напр жение на выходе стабилизатора больше опорного Диод 11 закрыт, так как напр жение с делител  на потендаометре 15 больше напр жени  на конденсаторе 14 с делител  на резисторах 12 и 13.

В случае возникновени  на выходной шине возмущени  по напр жению, последнее подаетс  через ускор ющий конденсатор 4 на нелинейный элемент 3114 6. И если величина этого возмущени  достаточна дл  того, чтобы протекающий через нелинейный элемент 6 ток переза:р да ускор ющего конденсатора 4обеспечил падение напр жени  до величины, кotopa  откроет диод 5, на резисторе 7 падает напр жение, которое плюсом приложено к источнику опорного напр жени  - стабилитрону 9, а минусом - к неинвертирующему входу усилител  2 посто нного тока, В результате этого на его выходе напр жение уменьшаетс , что, в свою очередь, уменьшает напр жение на эмиттере составного транзистора регу 1лирующего элемента 1. Это уменьшение оп ть передаетс  через ускор ющий ко денсатор 4 и диод 5 на неинвертируюгций вход усилител  2 посто нного тока и т.д. Вызванньш таким образом лавинообразный процесс приводит к закрытию регулирующего элемента t. По мере разр да ускор ющего конденса тора 4 через резистор 7 и диоды 5и 3 потенциал на выходе стабилизатора становитс  ниже, чем опорное напр жение, в результате чего открываетс  диод 3, и к неинвертирующему входу усилител  2 посто нного тока оказываетс  приложенным положительной пол рностью напр жение, подающее на диодах 3 и 5 за счет тока стабилитрона 8. Так как это напр жение ниже напр жени , поступающего с дели тел  на резисторах 12 и 13 через диод 11 на инвертирующий вход усилител  2 посто нного тока, на его выходе низкий потенциал, и составной трензистор 1 останетс  закрытьм. Дл  ввода стабилизатора в действие необходимо произвести его повторное включение. К срабатьшанию защиты привод т возмущени  отрицательной пол рности, которые имеют место в случае короткого замыкани . Дл  обеспечени  защиты от перегрузок по току необходимо, чтобы посто нна  времени зар да конденсатора 4, определ ема  величиной емкости конденсатора 4 и сопротивлением нелинейного элемента 6, в момент подачи напр жени  питани  на стабилизатор была значительно меньше посто нной времени разр да этих же элементов в момент срабатывани  защиты . Элементом, обеспечивающим выполнение такого услови , может быть, например, диод, анод которого подключён к конденсатору 4, а катод - к аноду стабилитрона 8. Тогда в момент подачи напр жени  питани  на стабилизатор зар д конденсатора 4 будет проходить через открытый диод 6,когда его сопротивление минимально. При уменьшении выходного напр жени , хот  и медленно, диод 6 закрываетс , и его сопротивление становитс  максимальным , открываетс  диод 5, и изменение выходного напр жени  передаетс  на инвертирующий вход усилител  2 посто нного тока, что приводит к срабатыванию защиты. t Величина броска тока при коротком замыкании на выходе определ етс  уровнем открыти  диода 5 и величиной сопротивлени  :нелинейного1 элемента 6 и не зависит от величины выходного напр жени , в то врем  как в известном устройстве срабатывание защиты происходит при уменьшении выходного напр жени  до уровн , меньшего опорного, т.е. чем выше выходное напр жение, тем больше врем  срабатывани  защиты, а значит, и . больше веро тность теплового пробо  регулирующего элемента.

SK5 и

.

&

Х1Щ

5

.5

у

Claims (1)

1. СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий регулирующий элемент, включенный последовательно в силовую шину,; к управляющей цепи которого подключен выход усилителя постоянного тока, диоды, катод первого диода подключен к выходному выводу, анод второго диода подключен к средней точке потенциометра, включенного параллельно выходным выводам, анод третьего диода подключен к средней точке резистивного делителя входного напряжения, катоды второго и третье го диодов подключены к неинвертирующему входу усилителя постоянного тока, источник опорного напряжения, подключенный к общей шине, конденсатор, включенный между средней точкой делителя входного напряжения и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты при корот ком замыкании и перегрузках по току на выходе при работе с любой нагрузкой и регулируемом стабилизи рованном напряжении, в него введены конденсатор, четвертый диод, резистор и нелинейный элемент, причем один вывод конденсатора соединен с выходным выводом, а другой его вывод - с одним из выводов нелинейного элемента, анодом первого диода и катодом четвертого диода, анод которого и неинвертирукиций вход усилителя постоянного тока соединены с одним из выводов резистора, другие выводы нелинейного элемента и резистора подключены к источнику опорного напряжения.