SU1723566A1 - Источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках питани  устройств автоматики, вычислительной техники, средств св зи. Цель - расширение функциональных возможностей. Источник питани  содержит силовой трансформатор 1 с первичной обмоткой 2, имеющей выводы 3 подключени  к сети, и вторичной обмоткой 4, канал 5 преобразовани , включающий в себ  выпр митель 6, сглаживающий фильтр 7 и стабилизатор 8, в состав которого вход т регулирующий элемент 9 и п составных транзисторов, датчик 10 токовой перегрузки, усилитель 11 обратной св зи, согласующий транзистор 12. транзистор 13 защиты, смещающий усилитель 14 напр жени , цепочка 15 из п-2 диодов . В источник введены транзистор 16 управлени  и исполнительный двухполюсник 17. При перегрузке или коротком замыкании стабилизатор 8 переходит в режим токоограничени , а транзистор 16 управлени  отпираетс  и обеспечивает включение исполнительного двухполюсника. Применение транзистора управлени  позвол ет использовать в качестве исполнительного двухполюсника различные устройства, обеспечивающие блокировку источника питани , сигнализацию, защиту нагрузки от перекоса выходных напр жений при многоканальном исполнении источника. 4 з.п.ф- лы, 1 ил. Ч-1 Ё

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках питани  устройств автоматики, вычислительной техники, средств св зи и т.д.

Известны источники питани  на основе стабилизаторов напр жени  компенсационного типа, содержащее последовательный регулирующий элемент, выполненный по схеме составного транзистора, усилитель це.пи обратной св зи и устройство токовой защиты.

Недостатком таких источников питани   вл етс  ограниченна  область их применени  вследствие того, что используемые в

стабилизаторах устройства защиты выполн ют только одну функцию - защиту от перегрузок по току.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому,  вл етс  стабилизатор напр жени , содержащий регулирующий элемент, выполненный по схеме составного транзистора на п-транзисторах и соединенный коллектором с входной -питающей клеммой, эмиттером через рези- стивный датчик тока - с выходной клеммой, эмиттером транзистора защиты и одним из выводов делител  выходного напр жени , другой вывод которого подключен к общей

VI

N) 00 СЛ Os О

шине, согласующий транзистор, эмиттером соединенный с управл ющим входом регулирующего элемента и анодом цепочки из последовательно соединенных диодов, коллектором - с выводом дл  подключени  источника подпитки, а базой - с коллектором транзистора защиты, усилитель цепи обратной св зи с источником опорного напр жени , соединенный относительно общей шины питающим выводом с выводом дл  подключени  источника подпитки, выходным выводом - с базой согласующего транзистора, а входным выводом - со средним выводом делител  выходного напр жени , и смешающий делитель напр жени , первое плечо которого включено между катодом цепочки из п-1 последовательно соединенных диодов и базой транзистора защиты, а второе подключено к общей шине .

Данный стабилизатор имеет существенные недостатки из-за низких функциональных возможностей узла защиты в услови х неисправности, так как отсутствует индикаци  срабатывани  защиты, что  вл етс  необходимым условием при наладочно-ремонтных работах источников питани  со значительным количеством стабилизаторов напр жени , а также при изготовлении автономных источников питани ; и кроме того, отсутствует функци  отключени  стабилизаторов напр жени , либо всего источника питани , при неисправности на выходе одного из каналов.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей источника питани .

Постааленна  цель достигаетс  тем, что в известный источник питани , содержащий силовой трансформатор, первичной обмоткой подключенный к выводам дл  подключени  источника переменного тока, а вторичной обмоткой к каналу преобразовани  переменного напр жени , состо щему из последовательно соединенных выпр мител , сглаживающего фильтра и стабилизатора напр жени  с защитой, причем стабилизатор напр жени  с защитой содержит регулирующий элемент, выполненный по схеме составного транзистора, содержащего п-управл ющих р-n переходов, соединенный коллектором с выходным выводом сглаживающего фильтра, усилитель обратной св зи, подключенный входом к выходному выводу, согласующий транзистор, коллектором соединенный с выводом дл  подключени  источника подпитки, эмиттером -суправл ющим входом регулирующего элемента и через цепочку из последовательно соединенных диодов с

первым выводом смещающего делител  напр жени , подключенного вторым выводом к общей шине, а средней точкой - к базе транзистора защиты, коллектор которого

соединен с базой согласующего транзистора и выходом усилител  обратной св зи, в узел защиты стабилизатора введены транзистор управлени , подключенный эмиттером к выходному выводу, а базой - к

эмиттеру транзистора защиты и исполнительный двухполюсник, один вывод которого подсоединен к коллектору транзистора управлени , а второй - к выводу дл  подключени  источника подпитки, причем цепочка

из последовательно соединенных диодов состоит из п-2 диодов.

Кроме того, с целью обеспечени  индикации срабатывани  защиты, в качестве исполнительногодвухполюсника

использована цепочка из последовательно соединенного резистора и светодиода.

А также, с целью расширени  области использовани , силовой трансформатор выполнен по меньшей мере с двум  вторичными обмотками, к которым подключены соответствующие каналы преобразовани  переменного напр жени ,

С целью защиты нагрузки от перекоса выходных напр жений при перегрузке одного из каналов, в качестве исполнительного двухполюсника использована цепочка из последовательно соединенных токоограни- чительного резистора и светоизлучателей оптронов, число которых равно числу каналов преобразовани , а фотоприемники оптронов включены между базой согласующего транзистора и общей шиной в каждом канале преобразовани .

Кроме того, с целью повышени  надежности при токовой перегрузке или коротком замыкании на выходе одного из каналов преобразовани , в качестве исполнительного двухполюсника использована обмотка реле, размыкающие контакты которого

включены последовательно в первичную цепь силового трансформатора.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию новизна .

Введение указанных узлов и их св зей с элементами известного устройства обусловило новые свойства - обеспечение индикации срабатывани  защиты, а также

отключение отдельных стабилизаторов на- пр жени , или всего источника питани , при перегрузке или коротком замыкании на выходе одного из каналов преобразовани , в результате чего достигнута поставленна  цель.

Следовательно, предложенное техническое решение соответствует критерию существенные отличи .

На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема источника питани .

Источник питани  содержит силовой трансформатор 1, первичной обмоткой 2 подключенный к выводам 3 дл  подключени  источника переменного тока, а вторичной обмоткой 4 к каналу преобразовани  переменного напр жени  5, состо щему из последовательно соединенных выпр мител  6, сглаживающего фильтра 7 и стабилизатора напр жени  с защитой 8, причем стабилизатор напр жени  с защитой содержит регулирующий элемент 9, выполненный по схеме составного транзистора, содержащего п-управл ющих р-n перехода, соединенный коллектором с выходным выводом сглаживающего фильтра 7, эмиттером через резистивный датчик токовой нагрузки 10 -. с выходным выводом и одним из выводов усилител  обратной св зи 11, другой вывод которого подключен к общей шине питани , согласующий транзистор 12, соединенный коллектором с выводом дл  подключени  источника подпитки, эмиттером-с управл ющим входом регулирующего элемента 9, а базой - с коллектором транзистора защиты 13 и выходом усилител  обратной св зи 11, смещающей делитель напр жени  14, одним выводом соединенный с общей шиной, средней точкой - с базой транзистора защиты 13, а вторым выводом - с катодом цепочки из п-2 последовательно соединенных диодов 15, анод которой подключен к эмиттеру согласующего транзистора 12, транзистор управлени  16, соединенный эмиттером с выходным выводом, базой - с эмиттером транзистора защиты 13, а коллектором с исполнительным двухполюсником 17, второй вывод которого подключен к клемме дл  подсоединени  источника подпитки .

При этом усилитель обратной св зи 11 может быть реализован, например, по изве-; стной схеме, а исполнительный двухполюсник 17 может состо ть из цепочки последовательно включенных резистора и светодиода.

Стабилизатор посто нного напр жени  с защитой работает следующим образом.

При подаче напр жени  на вход стабилизатора и включении подпитки открываютс  транзисторы 9 и 12, и на выходе стабилизатора 8 по вл етс  напр жение, величина которого стабилизируетс  на заданном уровне за счет цепи отрицательной обратной св зи, образованной усилителем 11.

Напр жение на переходе база-эмиттер транзистора 13 составл ет:

V13 - V10 + У(бэ)9 - V15.- V14 - V16. где V10 - падение напр жени  на датчике 5 токовой нагрузки 10;

/(бэ)9 - падение напр жени  между базой и эмиттером регулирующего элемента 9;

V15- падение напр жени  на цепочке 15;

0 V14-падение напр жени  на верхнем плече делител  14;

V16-падение напр жени  на переходе база-эмиттер транзистора управлени  16. Из формулы следует, что напр жение на

5 переходе база-эмиттер транзистора управлени  16 компенсирует падение напр жени  на одном из переходов база-эмиттер регулирующего элемента 9, поэтому в предлагаемом устройстве по сравнению с изве0 стным в цепочке 15 содержитс  на один диод меньше.

Так как величина У(бэ)  вл етс  посто нной и составл ет приблизительно 0,7 В, то при номинальном токе

5 нагрузки подбором величины резистора 10 и делител  напр жени  14 значение напр жени  V13 устанавливаетс  в пределах (0,1- 0,3)В, что обеспечивает запертое состо ние транзистора защиты 13.

0При перегрузке или коротком замыкании на выходе стабилизатора, возрастает ток через резистор 10, что приводит к увеличению напр жени  V13, в результате чего транзистор 13 открываетс , шунтиру  пере5 ход база-эмиттер транзисторов 9 и 12, и стабилизатор напр жени  переходит в режим токоограничени .

В этом режиме отпираетс  транзистор управлени  16, обеспечива  протекание че0 рез светодиод исполнительного двухполюсника 17 тока, достаточного дл  его свечени . Тем самым осуществл етс  сигнализаци  срабатывани  устройства защиты.

Применение транзистора управлени 

5 16 обеспечивает возможность использовани  в качестве исполнительного двухполюсника 17 и других устройств с различным током, потреблени .

С целью расширени  области использо0 вани  источника питани , силовой трансформатор 1 выполн етс  по меньшей мере с двум  вторичными обмотками 4, к которым подключены соответствующие каналы преобразовани  переменного напр жени  5.

5 При использовании в качестве двухполюсника 17 цепочки из последовательно соединенных токоограничительного резистора и светоизлучателей оптронов, число которых равно числу каналов преобразовани , и включении фотоприемников оптронов между базой согласующего транзистора 12 и общей шиной в каждом канале преобразовани , обеспечиваетс  защита нагрузки от перекоса выходных напр жений при перегрузке одного из каналов, так как при срабатывании защиты от токовой перегрузки в одном из каналов происходит запирание стабилизаторов других каналов, питающих данную нагрузку.

При использовании в качестве двухполюсника 17 обмотки реле, размыкающие контакты которого включены последовательно в первичную цепь силового трансформатора 1, обеспечиваетс  отключение и, при необходимости, блокировка источника питани  при токовой перегрузке на выходе одного из каналов преобразовани .

Таким образом введение в известный стабилизатор напр жени  транзистора управлени  16, двухполюсника 17 и их новых св зей с элементами известного устройства значительно расшир ет функциональные возможности и область применени  источника питани .

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Claims (5)

1, Источник питани , содержащий силовой трансформатор, первичной обмоткой подключенный к выводам дл  подключени  источника переменного тока, а вторичной - к каналу преобразовани  переменного напр жени , состо щему из последовательно соединенных выпр мител , сглаживающего фильтра и стабилизатора напр жени  с защитой, причем стабилизатор напр жени  с защитой содержит регулирующий элемент, выполненный по схеме составного транзистора, содержащего n-управл ющих р-п -переходов, и сое- диненный коллектором с выходным выводом сглаживающего фильтра, усилитель обратной св зи, подключенный входом к выходному выводу, согласующий транзистор , коллектором соединенный с выводом дл  подключени  источника подпитки, эмиттером - с управл ющим входом регулирующего элемента и через цепочку из последовательно соединенных диодов с первым выводом смещающего делител  напр жени , подключенного вторым выводом к общей шине, а средней точкой - к базе

транзистора защиты, коллектор которого соединен с базой согласующего транзистора и выходом усилител  обратной св зи, о т- личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в узел защиты стабилизатора введены транзистор управлени , подключенный эмиттером к выходному выводу, а базой - к эмиттеру транзистора защиты, и исполнительный двухполюсник, один вывод которого подсоединен к коллектору транзистора управлени , а второй - к выводу дл  подключени  источника подпитки, причем цепочка из последовательно соединенных диодов

состоит из п-2 диодов.

2. Источник питани  по.п.1, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью обеспечени  индикации срабатывани  защиты, в качестве исполнительного двухполюсника использована цепочка из последовательно

соединенного резистора и светодиода.

3; Источник питани  по п.1, отл ич а ю- щ и и с   тем, что, с целью расширени  области использовани , силовой трансформатор выполнен по меньшей мере с двум  вторичными обмотками, к которым подключены соответствующие каналы преобразовани  переменного напр жени .

4.Источник питани  по п.З, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью защиты нагрузки

от перекоса выходных напр жений при перегрузке одного из каналов, в качестве исполнительного двухполюсника использована цепочка из последовательно соединенных токоограничительного резистора и светоизлучателей оптронов, число которых равно числу каналов преобразовани , а фотоприемники оптронов включены между базой согласующего транзистора и общей

шиной в каждом канале преобразовани .

5.Источник питани  по п.З, отличающий с   тем, что, с целью повышени  надежности при токовой перегрузке или коротком замыкании на выходе одного из каналов преобразовани , в качестве исполнительного двухполюсника использована обмотка реле, размыкающие контакты которого включены последовательно в первичную цепь силового трансформатора.