SU1265745A1 - Стабилизированный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры . Цель - упрощение устройства путем использовани  монолитного, интегрального стабилизатора посто нного напр жени  со встроенным делителем напр жени  обратной св зи и совмещени  несамовозвращающейс  защиты от перенапр жений на выходе источника с несамовозвращающейс  при к.з. в нагрузке токовой защитой. Uejib достигаетс  тем, что при повышении напр жени  на выходе стабилизатора 1 транзистор 7 открываетс , а транзисторы 9 и 10 и защитный транзистор 2 закрываютс . После окончани  разр да конденсатора 21 происходит опрокидывание блока управлени  3, что приводит к снижению величины порога срабатывани  блока 3 до нул . При Л коротком замыкании в нагрузке транзистор 11 открываетс  и запирает транзисторы 10 и 2. Снижение до нул  выходного напр жени  приводит к снижению до нул  величины порога срабатывани  и устойчивой защелке токовой защиты. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры с повышенными требованиями к безаварийности»

Целью изобретения является упрощение устройства путем использования монолитного интегрального стабилизатора постоянного напряжения со встроенным делителем напряжения обратной связи и совмещения несамовозвращающейся защиты от перенапряжений на выходе источника с несамовозвращающейся при к.з. в нагрузке токовой защитой.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника питания.

Устройство содержит монолитный интегральный стабилизатор 1 постоянного напряжения (например, типа 142ЕН5Б) с встроенным делителем напряжения обратной связи, защитный транзистор 2 (например, типа КТ809А), блок 3 управления, выполненный в виде порогового элемента со снижающейся после срабатывания величиной порога (например, в виде микросхемы типа 142ЕН1А) и состоящий из транзисторов 4-11, стабилитрона 12, диода 13 и резисторов 14-16, вспомогательный делитель напряжения, состоящий из резисторов 17 и 18, фильтрующие конденсаторы 19-21, корректирующие конденсаторы 22 и 23, токоограничивающий резистор 24, резистивный датчик 25 тока, делитель напряжения смещения, состоящий из резисторов 26 и 27, и защитные диоды 28 и 29.

Позициями 30, 31 и 32, 33 на схеме обозначены соответственно клеммы для подключения первичной питающей сети и выходные вывода источника. Вход стабилизатора Г постоянного напряжения соединен с клеммами 30 и 31. Защитный транзистор 2 включен в выходную потенциальную шину стабилизатора 1. Сигнальный вход блока 3 управления подключен к выходу вспомогательного делителя 17, 18 напряжения, включенного между выходными шинами стабилизатора 1. Вход контроля тока нагрузки подключен к выходным потенциальным выводам делителя напряжения смещения (общей точке резисторов 26 и 27) и источника (выводу 32), питающий вход к клеммам 30 и 31, а выход - к базовой цепи защитного транзистора 2.

Резистивный датчик 25 тока вклю5 чен между эмиттером защитного транзистора 2 и выводом 32, а делитель 26-27 напряжения смещения - между базой защитного транзистора 2 и шиной нулевого потенциала. Управляющий транзисторный каскад 10 включен по схеме с общим коллектором на выходе блока 3 управления. Базовая цепь транзистора 7 дифференциального усилителя является сигнальным вхо¹⁵ дом блока 3 управления. Базовая цепь транзистора 8 соединена с опорным звеном, состоящим из стабилитрона 12 и эмиттерного повторителя на транзисторе 5, резисторах 14, 15 и ²θ диоде 13, а коллектор - с базой транзистора 10 управляющего каскада. Эмиттер - базовый переход выключающего транзистора 11 является входом контроля тока нагрузки блока * 3 управления, а коллектор подключен к коллектору транзистора 7 дифференциального усилителя.

Устройство.работает следующим об³⁰ разом»

Линейный стабилитрон 1 компенса,ционного типа с последовательным регулирующим элементом отрабатывает возмущения по напряжению первичной 35 питающей сети и току нагрузки, поддерживая выходное напряжение источника на неизменном уровне. При возникновении повышенного напряжения на клеммах 32 и 33 и соответственно 40 на выходных шинах стабилизатора 1, например, в случае пробоя регулирующего элемента последнего сигнал на выходе вспомогательного делителя 1718 напряжения увеличивается. Тем са45 мым напряжение на сигнальном входе дифференциального усилителя блока 3 управления (между базой транзистора 7 и шиной нулевого потенциала) возрастает выше порогового уровня на опорном входе дифференциального усилителя (между базой транзистора 8 и шиной нулевого потенциала). β результате транзистор 7 открывается, а согласующий 9 и управляющий 10 тран55 зисторы блока 3 управления, а также защитный транзистор 2 закрываются.

В момент окончания разряда конденсатора 21 через нагрузку и сниже- ния выходного напряжения источника до нуля происходит опрокидывание блока 3 управления, т.е. начинает течь ток от базы транзистора 8 к его коллектору и далее через эмиттер - базовые переходы транзисторов 10 и 2 к выводу 32, потенциал которого перед этим оказывается на нулевом уровне. В итоге происходит шунтирование опорного звена указанной цепью, т.е. снижение величины порога срабатывания блока 3 управления фактически до нуля.

В случае перемежающегося перекрытия регулирующего элемента в стабилизаторе 1 при исчезновении перенапряжения на его выходных шинах повторного открытия защитного тран- . эистора 2 не наблюдается, поскольку при фактическом нулевом напряжении на опорном входе дифференциального усилителя наличие превышающего напряжения на его сигнальном входе даже в условиях пропадания перенапряжения и возвращения напряжения на выходных шинах стабилизатора 1 к нормальному уровню предопределяет надежное удерживание транзистора 7 в открытом состоянии, а транзисторов 10 и 2 - в закрытом. Защита от перенапряжений, таким образом, защелкивается.

При возникновении к.з. в нагрузке, а именно между выводами 32 и 33, возрастает падение напряжения на резистивном датчике 25 тока, выключающий транзистор 11 блока 3 управления открывавтсд и шунтирует эмиттер базовые переходы транзисторов 10 и 2, обеспечивая их закрытие. Снижение до нуля выходного напряжения источника вызывает ранее описанный процесс опрокидывания блока 3 управления с шунтированием его опорного звена и снижением до нуля величины ₄₅ порога срабатывания. Восстановление напряжения на выходных шинах стабилизатора 1, происходящее вслед за закрытием транзистора 2, обуславливает устойчивую защелку токовой ₅₀ защиты.

В случае неаварийной перегрузки по току защитный транзистор 2 автоматически выводится в линейный ре- 55 жим. Выходное напряжение источника хотя и снижается, но не до нулевого уровня. Вследствие.этого блок 3 уп1265745 4 равнения не опрокидывается” и защелки токовой защиты не происходит Соединение питающего входа блока 3 управления не с выходными шинами 5 стабилизатора 1 (как в известном устройстве), а с клеммами 30 и 31 для подключения первичной питающей сети (в частном случае через токо< ограничивающий резистор 24) обеспеЮ чивает требуемую величину базового тока защитного транзистора 2 для его надежного насыщения в нормальном рабочем режиме.

По сравнению с известным предпо15 женно'е устройство не требует применения выносного делителя напряжения обратной связи с размещением его после защитного транзистора (для обеспечения защелки защиты от пе20 ренапряжений). Это предопределяет существенное упрощение конструкции источника путем использования монолитного интегрального стабилизатора постоянного напряжения со встроен25 ным делителем напряжения обратной связи. В отличие от известного в предложенном устройстве несамовозвращающаяся защита от перенапряжений на выходе источника совмещена 3Q с токовой защитой от перегрузок и коротких замыканий, т.е. обе защиты выполнены на общих защитном транзисторе и блоке управления. При этом токовая защита осуществлена несамовозвращающейся без дополнительных узлов и блоков.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  исполь зовани  в системах вторичного электропитани  радиоэлектронной аппаратуры с повьшзенными требовани ми к безаварийностио Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства путем использовани  монолитного интегрального стабилизатора посто нного напр жени  со встроенным делителем напр жени  обратной св зи и совмещени  несамовозвращающейс  защиты от перенапр жений на выходе источника с несамовозвращающейс  при к.з, в нагрузке токовой защитой. На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема стабилизированного источника питани . Устройство содержит монолитный интегральный стабилизатор 1 посто н ного напр жени  (например, типа 142ЕН5В) с встроенным делителем напр жени  обратной св зи, защитный транзистор 2 (например, типа КТ809А блок 3 управлени , выполненный в ви де порогового элемента со снижающейс  после срабатывани  величиной порога (например, в виде микросхемы типа 142ЕН1А) и состо щий из транзисторов 4-11, стабилитрона 12, дио да 13 и резисторов 14-16, вспомогательный делитель напр жени , состо  щий из резисторов 17 и 18, фильтрующие конденсаторы 19-21, корректирующие конденсаторы 22 и 23, токо ограничивающий резистор 24, резистивный датчик 25 тока, делитель напр жени  смещени , состо щий из резисторов 26 и 27, и защитные диоды 28 и 29. Позици ми 30, 31 и 32, 33 на схе ме обозначены соответственно клеммы дл  подключени  первичной питающей сети и выходные вывода: источника. Вход стабилизатора 1 посто нного напр жени  соединен с клеммами 30 и 31. Защитный транзистор 2 включен в выходную потенциальную шину стабили затора 1. Сигнальный вход блока 3 управлени  подключен к выходу вспомогательного делител  17, 18 напр  жени , включенного между выходныг-ш шинами стабилизатора 1. Вход контрол  тока нагрузки подключен к вы ходным потенциальным выводам делител  напр жени  смещени  (общей то ке резисторов 26 и 27) и источника 5 ( выводу 32), питающий вход к клеммам 30 и 31, а выход - к базовой цепи защитного транзистора 2. Резистивный датчик 25 тока включен между эмиттером защитного транзистора 2 и выводом 32, а делитель 26-27 напр жени  смещени  - между базой защитного транзистора 2 и шиной нулевого потенциала. Управл ющий транзисторный каскад 10 включен по схеме с общим коллектором на выходе блока 3 управлени . Базова  цепь транзистора 7 дифференциального усилител   вл етс  сигнальным входом блока 3 управлени . Базова  цепь транзистора 8 соединена с опорным звеном, состо щим из стабилитрона 12 и эмиттерного повторител  на транзисторе 5, резисторах 14, 15 и диоде 13, а коллектор - с базой транзистора 10 управл ющего каскада . Эмиттер - базовый переход выключающего транзистора 11  вл етс  входом контрол  тока нагрузки блока 3 управлени , а коллектор подключен к коллектору транзистора 7 дифференциального усилител . Устройство.работает следук дим образом . Линейный стабилитрон 1 компенсационного типа с последовательшлм регулирующим элементом отрабатывает возмущени  по напр жению первичной питающей сети и току нагрузки, поддержива  выходное напр жение источника на неизменном уровне. При возникновении повышенного напр жени  на клеммах 32 и 33 и соответственно на выходных шинах стабилизатора 1, например, в случае пробо  регулирующего элемента последнего сигнал на выходе вспомогательного делител  1718 напр жени  увеличиваетс . Тем самым напр жение на сигнальном входе дифференциального усилител  блока 3 управлени  (между базой транзистора 7 и шиной нулевого потенциала) возрастает вьше порогового уровн  на опорном входе дифференциального усилител  (между базой транзистора 8 и шиной нулевого потенциала). В результате транзистор 7 открываетс , а согласующий 9 и управл ющий 10 транзисторы блока 3 управлени , а также защитный транзистор 2 закрываютс . В момент окончани  разр да конденсатора 21 через нагрузку и снижени  выходного напр жени  источника до нул  происходит опрокидывание блока 3 управлени , т.е. начинает течь ток от базы транзистора 8 к его коллектору и далее через эмиттер - базовые переходы транзисторов 10 и 2 к выводу 32, потенциал которого перед этим оказываетс  на нулевом уровне. В итоге происходит шунтирование опорного звена указанной цепью, т.е. снижение величины порога срабатывани  блока 3 управле ни  фактически до нул . В случае перемежающегос  перекрыти  регулирующего элемента в ста билизаторе 1 при исчезновении перенапр жени  на его выходных шинах повторного открыти  защитного транзистора 2 не наблюдаетс , поскольку при фактическом нулевом напр жении на опорном входе дифференциального усилител  наличие превьппакицего напр жени  на его сигнальном входе даже в услови х пропадани  перенапр жени  и возвращени  напр жени  на выходных шинах стабилизатора 1 к нормаль.ному уровню предопредел ет надежное удерживание транзистора 7 открытом состо нии, а транзисторов 10 и 2 - в закрытом. Защита от пере напр жений, таким образом, защелки ваетс . При возникновении к.з. в нагрузке , а именно между выводами 32 и 33 возрастает падение напр жени  на ре зистивном датчике 25 тока, выключаю щий транзистор 11 блока 3 управлени открываете и шунтирует эмиттер базовые переходы транзисторов 10 и 2, обеспечива  их закрытие. Снижени до нул  выходного напр жени  источника вызывает ранее описанный процесс опрокидывани  блока 3 управлени  с шунтированием его опорного звена и снижением до нул  величины порога срабатывани . Восстановление напр жени  на выходных шинах стабилизатора 1, происход щее вслед за закрытием транзистора 2, обуславливает устойчивую защелку токовой защиты. В случае неаварийной перегрузки по току защитный транзистор 2 автоматически выводитс  в линейный режим . Выходное напр жение источника хот  и снижаетс , но не до нулевого уровн . Вследствие.этого блок 3 уп45 не опрокидываетс  и заравлени  щелки токовой защиты не происходит. Соединение питающего входа блока 3 управлени  не с выходными шинами стабилизатора 1 (как в известном устройстве), а с клеммами 30 и 31 дл  подключени  первичной питающей сети (в частном случае через токо ограничивающий резистор 24) обеспечивает требуемую величину базового тока защитного транзистора 2 дл  его надежного насьпцени  в нормальном рабочем режиме. По сравнению с известным предложенное устройство не требует применени  выносного делител  напр жени  обратной св зи с размещением его после защитного транзистора (дл  обеспечени  защелки защиты от перенапр жений ) . Это предопредел ет существенное упрощение конструкции источника путем использовани  монолитного интегрального стабилизатора посто нного напр жени  со встроенным делителем напр жени  обратной св зи. В отличие от известного в предложенном устройстве несамовозвращающа с  защита от перенапр жений на выходе источника совмещена с токовой защитой от перегрузок и коротких замыканий, т.е. обе защиты выполнены на общих защитном транзисторе и блоке управлени . При этом токова  защита осуществлена несамовозвращающейс  без дополнительных узлов и блоков. Формула изобретени  1. Стабилизированный источник питани , содержащий стабилизатор посто нного напр жени , вход которого соединен с клеммой дл  подключени  ервичной питающей сети, защитный ранзистор, включенный в выходную ину, блок управлени , сигнальный ход которого подключен к выходу деител  напр жени , включенного между ыходными выводами стабилизатора, а ыход блока управлени  - к базе заитного транзистора, резистивный атчик тока, делитель напр жени  смеени , отличающийс  тем, то, с целью упрощени , блок управени  выполнен в виде порогового лемента с входом контрол  тока нарузки , один вывод которого подклюен к выходу, а другой - к выход512657456

   ному выводу делител  напр жени  сме- ный усилитель, база первого транзисщени , включенному между общей шиной тора которого  вл етс  сигнальным и базой защитного транзистора, меж- входом блока управлени , база второду эмиттером которого и выходом вклю- го транзистора соединена с опорным

   чей резистивный датчик тока, а входj элементом, а коллектор - с базой питани  блока-управлени  соединен с транзистора управл ющего каскада, и клеммой дл  подключени  первичной выключающий транзистор, эмиттер питающей сети.базовый переход которого  вл етс 
2. 2. Источник питани  по п.1, о т- входом контрол  тока нагрузки блока

   личающийс  тем, что блокю управлени , а коллектор подключен к управлени  содержит управл ющий коллектору первого транзистора дифтранэисторный каскад, дифференциаль- ференциального усилител .