Імпульсний стабілізатор напруги із захистом
Союз Радянський оціалістично
До СВІДОЦТВОМ (61) Додаткове до авт. свид-вувЂ" (22) Заявлено 20.09.79 (21) 2840677124-07 з приєднанням заявки МевЂ" (23) ПріоритетвЂ" (51) М. Кл,з
Опубліковано 15.06.81. Бюлетень хо 22
Ф. Ф. Сєров, Ю. А. Спіричов. A. М. Стебенєв та С. І. Фролов (71) Заявник (54) ІМПУЛЬСНИЙ СТАБІЛІЗАТОР НАПРУГИ
Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане для захисту стабілізаторів імпульсних напруги від короткого замикання і перевантажень по струму.
Відомий імпульсний стабілізатор постійної напруги із захистом від короткого замикання на виході (11.
Недоліком такого пристрою є відсутність захисту від перевантаження струмом і необхідність розблокування після усунення причини короткого замикання.
Найбільш близьким до пропонованого по 1О технічної сутності є імпульсний стабілізатор напруги із захистом, що містить регулюючий ключ, широтноімпульсний модулятор, з'єднаний виходом з керуючим входом регулюючого ключа, .L-С-D фільтр, включений на 15 виході, підсилювач зворотного зв'язку, входом широтно-імпульсного модулятора, а входом вЂ" з вихідним висновком, і вузол захисту, що складається з транзистора і дільника напруги, включеного між вихідним висновком і загальною шиною, а вихід дільника напруги через резистор з'єднаний з емітером транзистора вузла захисту, колектор якого з'єднаний з входом широтно-імпульсного модулятора, а база - з джерелом опорної напруги (21.
Недоліком відомого пристрою є те, що захист стабілізатора здійснюється тільки за короткого замикання на виході і не забезпечується при перевантаженнях по струму.
Мета винаходу вЂ" забезпечення (поряд із захистом від короткогозамикання) захисту від перевантажень струмом.
Поставлена мета досягається тим, що імпульсному стабілізаторі напруги із захистом у вузол захисту введені інтегратор і розділові діоди, через які вихід інтегратора і джерело опорної напруги підключений до бази транзистора, причому вхід інтегратора з'єднаний з виходом широтно-імпульсного модулятора.
З метою підвищення надійності спрацьовування захисту у вузол захисту введені додаткові дільник напруги та діоди, через один з яких вхід інтегратора з'єднаний з виходом широтно-імпульсного модулятора, а через другий діод вЂ" із середньою точкою дільника напруги, підключеного до джерела опорної напруги.
На кресленні наведено важливу схему імпульсного стабілізатора напруги із захистом.
Стабілізатор зі,ер>кит транзистор 1 вузла захисту, дільник 2 напруги, резистор 3, підсилювач 4 зворотного зв'язку, широтно-імпульсний модулятор (ШИМ) 5, регулюючий ключ 6, L-С-D фільтр 7, перший додатковий діод 8, інтегратор 9, перший розділовий діод 10, додатковий дільник напруги 11, другий додатковий діод 12, другий розділовий "Про діод 13.
Вихід широтно-імпульсного модулятора
5 з'єднаний з керуючим входом ключа 6 і через діод 8- вЂ" з входом інтегратора 9 і одним з висновків діода 12, інший висновок, якого підключений до середньої точки дільника 11, який приєднаний до джерела опорної напруги. База транзистора 1 з'єднана через діод 13 з джерелом опорної напруги, а через діод 10 - "виходом інтегратора 9. Емітер транзистора 1 2О з'єднаний через резистор 3 із середньою точкою дільника 2, який включений між вихідним висновком і загальною шиною. також вихід фільтра і вхід підсилювача 4, вихід якого з'єднаний з входомШИМ 5 і колектором транзистора 1. Вихід H IIDHH 6 з'єднаний з входом фільтра 7.
Стабілізатор працює в такий спосіб.
Транзистор 1 захисту при номінальному значенні вихідної напруги замикається потенціалом з дільника 2 вихідної напруги через додатковий резистор 3.
При цьому напруга на виході підсилювача
4 пропорційно різниці напруги зворотного зв'язку з виходу стабілізатора і опорної напруги, що подається на нього.
Скважність керуючих імпульсів на виході ШІМ 5 пропорційна величині напруження неузгодженості на його вході.
Керуючі імпульси пода10тся на ключ 6 і фільтр 7, причому струм до.
ШИМ 5. Імну iьс»uе напруга з виходу лодулятора через розділовий діод 8 подається а вхід інгегратора 9 і після інтегрування через розділовий діод 10- 45 на базу захисного . транзистора 1. Вихідна напруга інгегратора пропорційно шпаруватості імпульсів, тобто. середньому струму ключа 6. Початковий постійний рівень на виході інтегратора встановлюється дільником напруги 11, вихід якого через розділовий діод 2 підключений до входу інтегратора. При цьому прискорюється процес відновлення схеми зашиті при усуненні короткого замикання і тим самим підвищується надійність спрацьовування, якщо при цьому зберігається навантаження по струму. Постійна опорна напруга на базу транзистора:, подається через розділовий діод 13. При номінальному навантаженні вихідна напруга і1ггеl ратopd встановлюється менше постійного о11орного напруги, при цьому діод 10 закрив.
При збільшенні навантаження; на виході згабілізатора шпаруватість імпульсів помсняється, а напруга на виході інтегратор 9 зростає.
При рівності напруги Hd виходіінтегратора і напруги емітера транзистора 1, останній починає відриватися і, зменшуючи напругу неузгодженості, зменшує струм через ключ 6. Вихідна напруга стабілізатора починає зменшуватися, а разом з ним зменшується II напруга на емітері транзистора 1,:1при цьому стабілізатор напруги переходить в режим обмеження тока . При короткому замиканні на виході стабілізатора напруга зворотного зв'язку прагне нулк, транзистор 1 відкривається і -апірує підсилювач
4 негативного зворотного зв'язку, при цьому вихідна напруга 9 інтегратора зменшується. При зниженні вихідного напряжеiIHHI інтегpdTOp 9 HH>ICC flOCTOBkiHOI 0 0ilopHOIo діод 10 закривається, а діод 13 відкривається і гок від джерела опорної напруги утримує транзистор 1 у відкритому станоHHHH від усунення.
Встановлення на виході уcrpokicTBd номінальної напруги після усунення: короткого замикання відбувається без .koooëнительного замскаюшого сигналу.
1. Імпульсний стабілізатор напруги із захистом, що містить регулюючий ключ широтно-імпульсний модулятор. з'єднаний виходом з управ IHioUIHì входом регулірук11цого ключа, L-С-11 фільтр, включений на виході, підсилювач зворотного зв'язку, з'єднаний виходом з входом нірот Hoімпульсного модулятора, а входом - з вихідним висновком, і вузол за1цити. що складається з транзистора і дільника напруги, включеного між вихідним висновком і загальною шиною, а вихід співав! опорної напруги, що відгалужується тим, що, з метою забезпечення захисту від перевантаження по струму, вузол захисту введені инте1.ратор і разделіел1і діоди, через які вихідінтегратора і джерело опорної напруги підключений до бази трcl Hèoòoðà, причому вхід інтегратора з'єднані1. з виходом 1циP 0T H O- H IVI I l k .
2. Стабілізатор з в. 1, ог.lu-гаюігійс>г тим, що, з метою підвищення надійності спрацьовування захисту, вузол захисту введені додаткові дільник напруги, 838690
Упорядник О. Овсянніков
Редактор С. Тимохіна Техред А. Бойкас Коректор В. Бутяга
Замовлення 4446/73 Тираж 940 Передплатне
ВНДІПД Державного комітету СРСР у справах винаходів та відкриттів
113035, Москва, )K 35, Раущская наб., д. 4/5
Філія ППП «Патент», r. Ужгород, вул. Проектна, 4 і діоди, через один з коооторих вхід інтегратора з'єднаний з виходом широтно-імпульсного модулятора, а через інший діодсо середньою точкою дільника напруги, підключеного до джерела опорної напруги.
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1. Авторське свідоцтво СРСР №4!6679, кл. G05F 1/56, 1972.
2. Авторське свідоцтво СРСР №320807, кл. G05F 1/10, 1970.