SU951269A1 - Компенсационный стабилизатор посто нного напр жени с непрерывным регулированием - Google Patents

Description

Стабилизатор относитс  к технике электропитани  и может быть использован в различных радиотехнических устройствах, автоматики, вьгчислительной и измерительной техники в качестве источника посто нного напр жени .

Известен стабилизатор посто нного напр жени  с-непрерывным регулированием , содержащий блок сравнени  с двум  входами, первый из которых подключен к выходу стабилизатора, а второй - к источнику опорного напр жени , усилитель посто нного тока и регулирующий элемент, соединенные в последовательную цепь, включенную между выходами блока сравнени  и стабилизатора

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  компенсационный стабилизатор пос .тб нного напр жени  с непрерывным регулированием, содержащий задающий генератор , вход которого соединен с выводами дл  подключени  первичной сети, а выход - с входом усилител  мощности, выход которого подключ чан к первичной обмотке выходного трансформатора, вторична  обмотка которого через выпр митель св зана с выводами дл  подключени  нагрузки

и с цепью обратной св зи, подключенной к первому входу блока сравнени , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени , а выход блока сравнени  подключен к выходу усилител  посто нного тока, и элемент гальванической разв зки fSJ.

Недостатком стабилизатора  вл етс  то, что в нем отсутствует защита по току, а так как его усилитель мощности работает в линейном режиме, то при перегрузках стабилизатора на транзисторах усилител  мощности рассеиваетс  Значительна  мощность, что может привести к их разрушению.

Цель изобретени  - обеспечение в нем самозащиты по току с восстановлением работоспособности при окончании действи  перегрузки..

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизаторе задающий генератор выполнен в виде ЕС-генератора синусоидальных колебаний, первый вход блока сравнени  подключен непосредственно к выводам дл  подключени  нагрузки стабилизатора, элемент гальванической разв зки выполнен на оптроне, фотодатчик которого подключен к выходу усилител  посто нного тока, а фотоприемник последовательно с введенным первым резистором соединен с выводом дл  подключени  первичной сети и выходным выводом дополнительного источ ка напр жени , пол рность которого противоположна пол рности первичной сети, при этом обща  точка фотоприем вика оптрона и указанного первого резистора соединена с входом введенного двухпол рного эмиттерного повто рител , выход которого через введенHH вторбй резистор подключен к управл ющему входу задающего генератора, при этом дополнительный источник нанапр жени  выполнен в виде выпр мител ,- подключенного к дополнитель ,ной обмотке выходного трансформатора На чертеже представлена схема ста билизатора. Он содержит блок сравнени  1 с двум  входами, первый из которых под ключен к выходным выводам стабилизатора , а другой - к источнику опорного напр жени  2, усилитель посто нно го тока 3, вход которого подключен к выходу блока сравнени  1, усилител мощности 4, вход которого подключен к выходу задающего генератора 5, а выход - к первичной обмотке выходного трансформатора б, выпр митель 7 и фильтр 8, последовательно включенные между вторичной обмоткой выхо ного трансформатора б, и нагрузкой 9, элемент гальванической разв зки 10, выполненный на оптроне 11, фотодатчи которого подключен к выходу усилител посто нного тока 3, а фотоприемник последовательно с резистором 12 соединен с выводом дл  подключени  пер-вичной сети и выходом дополнительног источника напр жени  13, выполненног в виде выпр мител  14, подключенного к дополнительной-обмотке 15 выходного трансформатора б, при этом обща  точка фотоприемника оптрона 11 и резистора 12 соединена с входом двухпол рного эмиттерного повторител  16 выход которого через резистор 17 подключен к управл к цему входУ задающ го генератора 5. Один из выводов питани  двухпол рного эмиттерного повторител  подключен к выводу дл  подключени  первичной сети, а другой к выходйому выводу дополнительного источника напр жени  13. При работе стабилизатора на оба входа блока сравнени  1 поступают на пр жени  соответственно с выхода стабилизатора и от источника опорного напр жени  2. В результате сравни вани  этих напр жений, наделени  их разности и усилени  как самим блоком сравнени , так и усилителем посто нного тока 3 вырабатываетс  сигнал, управл к ций световым потоком фотодат чика оптрона 11. Врезультате этого измен етс  сопротивление фотодатчика оптрона, а значит «.выходное напр жение делител , образованного сопротивлением фотодатчика и резистором 12. Снимаемое с этого делител  напр жение повтор етс  двухпол рным эмиттером повторителем 16 и через резистор 17 воздействует на управл ющий вход задающего генератора, вызыва  изменение амплитуды генерируемых им синусоидальных колебаний. -Если по каким-либо причинам, например из-за уменьшени  тока нагрузки или . увеличени  напр жени  сети, станет увеличиватьс  и выходное напр жение, то с двухпол рного эмиттерного повторител  на .задающий генера,тор поступает напр жение по пол рности (относительно общей шины), совпадающее С пол рностью напр жени  питани  задающего генератора, что приводит к уменьшению амплитуды его колебаний, а, следовательно, и к уменьшению выходного напр жени  стабилизатора. Этот процесс продолжаетс  до тех пор, пока выходное напр жение стабилизатора примет заданное значение.. Аналогично при -уменьшении напр жени  на выходе стабилизатора происходит его выравнивание путем автоматического повышенна амплитуды колебаний за- даквдего генератора 5. При перегрузке стабилизатора происходит увеличение сопротивлени  фотодатчика оптрона (все больше по мере нарастани  перегрузки), что до тех пор, пока напр жение на выходе двухпол рного эмиттерного повторител , стрем сь к нулю, не изменит пол рности, вызывает увеличение амплитуды генерируемых задающим генератором колебаний, величина которой принимает максимальное значение при равенстве нулю напр жени  на управл ющем входе задающего генератора. Если и этой амплйту.цы йедостаточно дл  обеспечени  заданного выходного напр жени  стабилизатора, то происходит дальнейшее увеличение сопротивлени  фотодатчика, но теперь уже пол рность напр жени  на выходе образованного им и резистором 12 делител  измен ет знак, в результате чего измен етс  пол рность.напр жени  и на управл ющем входе задающего генератора 5, что приводит уже к уменьшению амплитуды его колебани . Это вызывает еще большее понижение выходного напр жени  стабилизатора и соответствующую реакцию блока сравнени  1, направленную на дальнейшее повышение сопротивлени  фотодатчика оптрона 11. В ходе указанного процесса вид обратной св зи, действующей в стабилизаторе, из отрицательной превращаетс  в положительную (в мо- , мент перехода напр жени  на управл ющем входе задающего генератора через нуль ), что обусловливают лавинообразное нарастание на управл ющем входе задающего генератора напр жени  по пол рности обратному рабочему и быстрое прекращение работы (сры этого генератора и всего стабилизатора . Но так как напр жение на дополнительной обмотке 15 выходного трансформатора б становитс  равным нулю/ снова создаютс  услови  дл  работы задающего генератора 5. Стабилизатор снова включаетс , но если все еще существует перегрузка, он оп ть выключаетс . Таким образом, стабилизатор входит в колебательный режим, выдержива  средний ток силовых элементов (в том числе транзисторов усилител  мощности ) на высоком уровне , что предохран ет их от повреждени .

В случае устранени  перегрузки стабилизатор после очередного самовключени  продолжает нормально работать .

Итак, самозащита компенсационного стабилизатора посто нного напр жени  с непрерывным регулированием данной структуры,(с преобразованием посто нного напр жени  сети в переменное напр жение, его последующие, усиление до мощности,-трансформации, выпр мление и фильтрование, а затем подача выходного напр жени  стабилизатора на блок сравнени  с опорным напр жением и далее - на управление режимом работы стабилизатора стала возможной за счет обеспечени  стабилизации путем регулировани  по управл ющему входу задающего генератора (в качестве которого применен ВС-генератор синусоидальных колебаний ) амплитуды колебаний этого генератора и изменени  вида обратной св зи (с отрицательной на положительную в момент времени, когда его выходное напр жение, а, следовательно и выходна  мощность стабилизатора приншлает максимальное значение. Повторное автоматическое включение достигаетс  благодар  тому, что дополнительный источник питани , от которого образуетс  напр жение обратной пол рности дл  изменени  вида обратной св зи, исчезает в момент самовыключени  стабилизатора, в результате чего снова создаютс  услови  дл  но вого цикла работы.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   . 1. Компенсационный стабилизатор посто нного напр жени  с непрерывным

   регулированием, содержащий задающий генератор, вход которого соединен с выводами дл  подключени  первичной сети, а выход соединен со- входом усилител  мощности, выход которого подключен к первичной обмотке выходного трансформатора, вторична  обмотка кГоторого через выпр митель св зана с выводами дл  подключени  нагрузки с цепью обратной св зи, подключенной к первому входу блока сравнени , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени , а выход указанного блока сравнени  подключен ко входу усилител  посто нного тока и элемент гальванической разв зки, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  в нем самозащиты по току с восстановлением работоспособности при окончании действи  перегрузки задающий генератор выполнен в виде ВС-генератооа синусоидальных колебаний, первый вход блокасравнени подключен непосредственно к выводам дл  подключени  нагрузки стабилизатора , элемент гальванической разв зки вьшолнен на оптроне, фотодатчик которого подключен.к выходуусилител посто нного тока, а фотоприемник последовательно с введенным первым резистором соединен с выводом дл  подключени  первичной- сети и выходны выводом дополнительного источника напр жени  , пол рность которого противположна пол рности первичной сети,при этом обща  точка фотоприемника оптрона и указанного первого резистора соединена со входом введенного двухпол рного эмиттерного повторител / выход которого через введенный второй резистор подключен к управл ющему входу задающего генератора.
2. 2. Стабилизатор по п.1, отличающийс  тем,что дополнительный источник напр жени  выполнен в виде выпр мител , подключенного к дополнительной обмотке выходного трансформатора.

   Источники информации, прин тые во. внимание при экспертизе

   1. Источники-электропитани  на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. .Под ред. Додика С.Д. и Гальперина.Е.И. М., Советское радио, 1969, с.98. рис.111.1.

   55 2. Патент США № 3.293.530, кл. 321-8,1966,