SU1644113A1 - Стабилизатор напр жени с защитой от токовой перегрузки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - повышение надежности стабилизатора путем защиты его от токовых перегрузок0 Стабилизатор содержит последовательно соединенные регулирующий элемент 1, дроссель 2 с замыкающим диодом 21, двухвыходной датчик тока 3 и выходной конденсатор„ При перегрузке по току сигналом с первого выхода датчика тока 3 включаетс  первый управл ющий транзистор 13, через оптрон 18 конденсатор 20 подключаетс  к управл ющему входу регулирующего элемента 1 и точке соединени  регулирующего элемента 1 и дроссел  2 Стабилизатор переходит из непрерывно о в импульсный режим работы При дальнейшем увеличении перегрузки сигнал с второго выхода датчика тока 3 включает второй управл ющий транзистор 17 и через оптрон 14 выдаетс  сигнал на отключение регулирующего элемента 1„ 1 ил,

Description

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ι

_MSU„„ 1644113 А1

451)5 G 05 F 1/573

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /X .X

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4475829/07

22„08„88

23.04 .91». Бюл. № 15 '

Ю»Н» Снегирев и В.Н. Павлов 621„316»722.1(088.8)

Информационный лист №

1974»

73-0502

СССР

1972» (21) (22) (46) (72) (53) (56) вими

Авторское свидетельство № 334563, кл» G 05 F 1/56.

(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАПИТОЙ ОТ ТОКОВОЙ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в . устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение надежности стабилизатора путем защиты его от токовых перегрузок» .Стабилизатор содержит “ “ — — ² Х>

последовательно соединенные регулирующий элемент 1, дроссель 2 с замыкающим диодом 21, двухвыходной датчик тока 3 и выходной конденсатор„ При перегрузке по току сигналом с первого выхода датчика тока 3 включается первый управляющий транзистор 13, через оптрон 18 конденсатор 20 подключается к управляющему входу регулирующего элемента 1 и точке соединения регулирующего элемента 1 и дросселя 2. Стабилизатор переходит из непрерывного в импульсный режим работы. При дальнейшем увеличении перегрузки сигнал с второго выхода датчика тока 3 включает второй управляющий транзистор 17 и через оптрон 14. выдается сигнал на отключение регулирующего элемента 1»

О™ .1

Изобретение относится г? электротехнике и может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности путем защиты от токовых перегрузок.

На чертеже приведена схема стабилизатора.

Стабилизатор содержит последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент 1, дроссель 2, двухвыходной датчик 3 тока, на первом 4 и втором 5 элементах и выходной конденсатор 6, управляющий вход регулирующего элемента 1 через первый резистор 7 соединен с коллектором транзистора 8 усилителя постоянного тока, база которого подключена к выходу делителя выходного напряжения на резисторах 9 и 10, а эмиттер - к выходу источника основного напряжения на стабилитроне 11 и втором резисторе 12, первый управляющий транзистор 13 подключен эмиттер’ ным переходом к первому выходу датчика 3 тока (к элементу 4), а коллектором через фотоизлучатель оптрона 14 и первый ограничительный резистор 15 первого исполнительного элемента - к общей шине, фотоприемник оптрона 1'4 через второй ограничительный резистор 16 включен между общей шиной и управляющим входом регулирующего элемента 1, второй управляющий транзистор 17 подключен эмиттерным переходом к второму вы’ ходу датчика тока на последовательно . соединенных элементах 4 и 5, а коллектором - к общей шине через фотоизлучатель оптрона 18 и ограничительный резистор 19 второго исполнительного элемента, фотоприемник оптрона 18 через конденсатор 20 включен между управляющим входом регулирующего элемента 1 и точкой соединения регулирующего элемента 1 с дросселем 2.

• и первым выводом диода 21, другой вывод которого ' подключен к общей шине, а дополнительный вход регулирующего элемента 1 соединен с общей шиной через третий резистор 22.

Стабилизатор работает следующим образом.

питающее напряжение через регулирующий элемент 1, дроссель 2 и дат.чик 3 тока поступает в нагрузку . 23. Снимаемое с выхода напряжение поступает через делитель обратной связи на резисторах 9 и 10 на базу усилителя постоянного тока на транзисторе 8,. В усилителе постоянного тока напряжение сравнивается с опорным напряжением, снимаемым со стабилитрона 11, усиливается и подается на управляющий вход регулирующего элемента 1. Последний работает в линейном режиме, т«е_э работает как управляемое сопротивление, и вся избыточная мощность источника выделяется на нем. Рабочая точка при этом находится в среднем участке нагрузочной характеристики и может занимать любое промежуточное положение. Такой режим характеризуется более низким КПД, чем импульсный режим, но зато пульсации выходного . напряжения имеют низкие значения.

В нормальном режиме работы (когда нет перегрузки) падения напряжения на элементе 4, а также элементах 25 4 и 5 (общем сопротивлении) датчика тока недостаточно для отпирания управляющих транзисторов 13 и 17.

. Датчик 3 тока может быть выполнен на различных элементах и по различно ным схемам. При возрастании тока нагрузки и достижении заданного тока перегрузки, что задается, например, суммарным сопротивлением элементов 4 и 5 датчика 3 тока, 35 отпирается транзистор 17 и через его коллекторно-эмиттерный переход получает питание источник света оптрона 18.· При этом срабатывает его фотоприемник, подключая конден40 сатор 20 к базе регулирующего элемента 1, Стабилизатор переходит в импульсный режим работы, и рассеи ваемая мощность на нем значительно уменьшается. При работе стабилизато45 ра в режиме непрерывного тока напряжение на датчике 3 тока значительно меньше, чем у стабилизатора,, работающего в режиме прерывистого тока и недостаточно для срабатывания транзистора 13 и оптрона 14. В таком режиме стабилизатор работает, пока не снизится или не возрастет, ток перегрузки. В импульсном режиме стабилизатор может работать продолжительное время, так как рассеиваемая мощность значительно снижена,: однако пульсации выходного напряжения-возрастают. Импульсный режим работы обеспечивает1644113 ся временем заряда и разряда конденсатора 20 и диодом 21, выполняющим роль коммутирующего диода» Время разряда конденсатора 20 регулируется транзистором 8 усилителя постоянного тока в зависимости от выходного напряжения. В этом режиме регулирующий элемент 1 работает как переключатель, который,- периодически замыкаясь, пропускает ток, а затем размыкается» В первый момент, когда конденсатор 20 разряжен, маломощный транзистор регулирующего элемента 1 открыт, а мощный транзистор закрыт и находится в таком состоянии до тех пор, пока заряжается конденсатор 20. Его заряд происходит по цепи: плюс источника, нагрузка, датчик 3 тока, дроссель 2, конденсатор 20, фотоприемник оптрона 18, база-эмиттер маломощного транзистора регулирующего элемента 1, минус источника» Когда конденсатор 20 зарядится, происходит лавинообразный процесс опрокидывания и маломощный транзистор закрывается, а мощный транзистор открывается.При этом конденсатор 20 начинает разряжаться по цепи: конденсатор 20, фотоприемник оптрона 18, резистор 7, коллектор-эмиттер транзистора 8, стабилитрон 1 Г, нагрузка, датчик 3 тока, дроссель 2, конденсатор 20. При достижении нулевого потенциала на конденсаторе 20 маломощный транзистор регулирующего элемента 1 выходит из отсечки в активную область. После этого происходит снова процесс' опрокидывания, в конце'которого маломощный транзистор регулирующего элемента 1 открывается, а мощный транзистор запирается ,

В случае снижения тока нагрузки стабилизатор переходит в нормальный режим работы, т.е. работает снова в линейном режиме» При этом закрываются транзистор 17 и оптрон 18. В случае возрастания тока нагрузки и достижения заданного допустимого значения большого тока перегрузки или короткого замыкания, что задается элементом 4 датчика 3 тока, срабатывает транзистор 13 и источник света оптрона 14 получает питание» Срабаты-вает его фотоприемник, соединяя базу маломощного транзистора регулирующего элемента 1 через резистор 16 с общей шиной. При этом открывается маломощный и запирается мощный транзисторы регулирующего элемента 1» Запирание регулирующего элемента 1 приводит к обесточиванию нагрузки, т»е. обеспечивается ее защита»

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Стабилизатор напряжения с защитой от токовой перегрузки, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и дроссель, управляющий вход регулирующего эле15 мента чёрез первый резистор подключен к коллектору транзистора усилителя постоянного тока, база которого соединена с выходом делителя напряжения, включенного параллельно выход20 ному конденсатору, а эмиттер подключен к выходу источника опорного напряжения на втором резисторе и стабилитроне, дополнительный вход регулирующего элемента через третий ре25 зистор соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем защиты от токовых перегрузок, в него введены двухвыходной датчик тока, 3Q два управляющих транзистора, два исполнительных элемента на оптронах, диод, конденсатор, причем датчик тока включен в выходную шину, диод включен между общей шиной и точкой соединения регулирующего элемента и дросселя, первый управляющий транзистор подключен эмиттерным переходом к первому выходу датчика тока, а коллектором через Фо той злу¹! ат ель

   40 оптрона и первый ограничительный резистор первого исполнительного элемента - к общей шине, фотоприемник .оптрона первого исполнительного элемента через второй ограничительный 45 резистор включен между общей пиной и управляющим входом регулирующего элемента, второй управляющий транзистор подключен эмиттерным переходом к второму выходу датчика тока, 5θ а коллектором через фотоизлучатель оптрона и ограничительный резистор второго исполнительного элемента к общей шине, фотоприемник оптрона второго исполнительного элемента через конденсатор включен между управляющим входом регулирующего элемента и точкой соединения дросселя с регулирующим элементом»