SU1374208A1

SU1374208A1 - Стабилизатор напр жени с защитой по току

Info

Publication number: SU1374208A1
Application number: SU864091602A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Кукушкин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6220
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1988-02-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питани . Цель-- повьшение выходной мощности путем линейного увеличени выходного тока при уменьше- i/Sx -иВх НИИ выходного напр жени . В устройст ве обеспечиваетс автоматическое обратно пропорциональное регулирование порога срабатывани защиты от токовой перегрузки при регулировании выходного напр жени в широком диапазоне . Дл этого в стабилизатор введены два резистора 11 и 12 и инг вертирующий усилитель 15. Выходное напр жение регулируетс путем изменени напр жени первого опорного источника 4, при этом порог срабатывани защиты зависит от этого напр жени линейно, так как вход введенного инвертирующего усилител 15 подключен к выводу этого источника, а соотношение резисторов 12 и 11 определ ет величину сигнала на втором входе операционного усилител 7 блока защиты от перегрузки по току. 2 ил. i-H uSbtx s (Л с: vj J rs5 О 00 -иВых

Description

cpus.i

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при проектировании вторичных источников питани радиоэлектронной аппаратуры .

Дель - повьшение выходной мощное ти путем линейного увеличени выходного тока при уменьшении выходного напр жени .

На фиг. 1 представле21а электрическа схема стабилизатора; на фиг. 2 - его полные нагрузочные характеристики .

Стабилизатор содержит последовательно соединенные регулирующий транзистор 1 и датчик 2 тока, усилитель 3 обратной св зи, выходом подключенный к управл ющему входу регулирующего элемента, а одним из входов к первому источнику 4 опорного напр жени через делитель 5 обратной св зи, защитный транзистор 6, подключенный к выходу операционного усилител 7, первый и второй резисторы 8 и 9, второй источник 10 опорного напр жени , третий, четвертый , п тый и шестой резисторы 11-14, инвертирующий усилитель 15, выход которого через резистор 14 соединен с вторым входом операционного усилител 7, а вход - с первым выводом первого источника опорного напр жени . .

Стабилизатор работает следующим образом.

До момента срабатывани узла защиты стабилизатор находитс в режиме стабилизации выходного напр жени , при этом защитный транзистор 6 заперт напр жением с выхода операционного усилител 7. При этом условием данного режима вл етс равенство нулю напр жени U на выходе дели тел 5 обратной св зи

чике 2 тока. При этом возрастает нап- р жение U на первом входе операционного усилител 7. При достижении этим напр жением напр жени Uj на втором входе операционного усилител 7 напр жение на его вьпсоде мен ет знак на противоположный, открьшает защитный транзистор 6, который начинает шунтировать базоэмиттерный переход регулирующего, транзистора 1, уменьша выходное напр жение и выходной ток. Стабилизатор переходит в режим работы узла защиты.

и,

Условие срабатьтани узла защиты и . При этом

20

и , + и;

Т

где RJ - сопротивление датчика 2 тока- ,

k, - коэффициент передачи напр жени на датчике 2 тока

k - коэффициент передачи напр жени и , ,

и, k,-U

- k ,-k r-U

где k - коэффициент передачи напр жени второго источника 10 опорного напр жени ; - напр жение второго источника 10 опорного напр жени }

kj - коэффициент передачи напр жени , формируемого инвертирующим усилителем 15j

k 5 коэффициент передачи .инвертирующего усилител 15.

Учитыва , что в режиме стабилизации выходного напр жени напр жение и, 2 О, при условии большого коэффициента усилени усилител 3 обратной св зи условие срабатывани узла защиты запишетс в виде

и и

on. 1

(1 - k) - kU.,,,- О,

где Upj,., - напр жение первого источ ника 4 опорного напр жени j

k - коэффициент делени делител 5 обратной св зи. Следовательно,

1-k

и

ВЫУ

При возрастании тока нагрузки i возрастет падение напр жени на, .i . S oa-i

откуда

50

-ср

.г kn, k5 Uon.i k,R,

Из услови , что iop / О учитыва , 55 что О Uon., i и on, 1 макс, получим условие , необходимое дл расчетов:

Uon.

Л(

on.г

Из анализа выражени дл . видно, что от величины напр жени Uon.i , определ ющего напр жение Ug, , ток срабатьшани зависит линейно. При этом,

если . О, UBMX О,

1

ср. м кс

k4 Uon.2

k.

если U0n,-I - Uon,ix,aKc, Uebjy - ивых.макс

k 4 и on. k k 5 Uon.-i макс

-Cp -Cp. M

Проанализируем работу узла защиты с целью определени величины тока короткого замыкани .

При работе узла защиты напр жение и{ 0. При этом работа узла защиты определ етс из того же услови U, U2. Учитыва ранее полученное выражение дл и, , получим

. + и , k,j k.Uon.j. - - k -kyUpn.i.

Тогда дл услови короткого замыкани и Bt,ix О ток короткого замыкани i к э. равен

k4-Uon.i-(1+ka-kg -k)Uon.-, k,. R,

Сравнива полученное ранее выра н - к.ъ

жение 1 ср. с выражением i.j, при условии, что k всегда меньше единицы , видно, что при любых значени х Uon. 1 т.е. при любых значени х выходного напр жени U g,, , отличных

от нул , iic. 3 tp При условии

и оп. 1 о Ugbi - о

k4 Uon.i k,-R,

и равен i c(..wa«f Следовательно, i.-b- fifp. во всем диапазоне выходных напр жений .

Анализ выражени дл i показывает , что дл выполнени услови IK. 7 О необходимо

k4

Upt. 1 MciltC

1 + k , -fe г - k

и

о п. a

В соответствии с полученными выражени ми на фиг. 2 показаны полные

0

5

0

5

0

5

нагрузочные характеристики, из которых видно, что при уменьшении выходного напр жени величина тока (максимального тока нагрузки стабилизатора ) возрастает, т.е. увеличиваетс автоматически выходна мощность источника, а в режиме работы узла защиты при изменении нагрузки вплоть до короткого замыкани обеспечиваетс уменьшение тока и выходного напр жени , причем ток короткого замыкани меньше, чем ток срабатьшани , что обеспечивает эффедстив- ную защиту стабилизатора, а наличие тока короткого замыкани обеспечивает возврат стабилизатора в рабочее состо ние при сн тии перегрузки.

Claims

Формула изобретени Стабилизатор напр жени с защитой по току, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и датчик тока, свободньш вывод которого подключен к вьйсодной клемме, усилитель обратной св зи, выход которого подключен к управл ющему входу регулирующего элемента, первый вход - к выходной клемме, а второй вход - к выходу делител напр жени , первый вход которого подключен к общей шине, а второй - к . первому выводу первого источника опорного напр жени , второй вывод которого подключен к выходной клемме, операционный усилитель, первый вход которого через три резистора подключен соответственно к точке соединени датчика тока и регулирующего элемента, к второму входу усилител обратной св зи и к выходной клемме, а второй вход через четвертый резистор подключен к выходной клемме, транзистор защиты, база которого подключена к выходу операционного усилител , коллектор - к выходу усили--- . тел обратной св зи, а эмиттер - к выходной клемме, второй источник опорного напр жени , первый вывод которого подключен к выходной клемме , отличающийс тем, что, с целью повьшени выходной мощности путем линейного увеличени выходного тока при уменьшении выходного напр жени , в него введены п тый и шестой резисторы и инвертирующий усилитель , вход которого подключен к первому выводу первого источника опорного напр жени , а выход через

51374208 . 6

п тый резистор - к второму входу вод которого подключен к второму вы- операционного усилител и к первому . воду второго источника опорного нап- выводу шестого резистора, второй вы- р жени .

и Вых

iff

.

max

USux.2

Ugiffj

. t

i K iкi fnйl f(3Zi f(.3.J

Ф1/г.2

f(.3.J

/cf..2 .i c/tf xfy i f.fl

LH

5.4