Источник вторичного электропитания

(51)5 С 05 Р 1/573 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 62 1.3 16, 722. 1(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1568026, кл. Г 05 Р 1/56, 1987. (54) ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Цель - повышение надежности в работе путем обеспечения защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, Устройство содержит силовой транзисторный ключ 1 с цепью пропорционального токового управления, в которую включен датчик 5 тока. Кроме того, в устройство 2входят силовой трансформатор 6, силовой выпрямитель 7, выходной Аильтр 8, делитель 9 напряжения, усилитель 1 О сигнала рассогласования, широтно- импульсный модулятор 11, транзисторный ключ 12, динамическая токозадающая цепь 13, транзисторный ключ 14, нелинейный элемент 15 задержки, транзисторный ключ 16, блок 17 запрета, элемент ИЛИ 18, пороговый узел 19. Ток пропорционального токового уп- равления силовым транзисторным ключом 1 используется для Аормирования сигнала на датчике 5. При перегрузке источника напряжение на датчике 5 возрастает, пороговый узел 19 открывается и через элемент ИЛИ 18 воздействует на вход ниротно-импульсного модулятора 11. При этом длительность широтно-модулированных импульсов уменьшается и ток через силовой ,транзисторный ключ 1 оказывается 1ограниченным на заданном уровне, 1 ил50 Изобретение относится к электротехнике, предназначено для использования при реализации электроснабжения радиоэлектронной аппаратуры и5 является усовершенствованием изобретения по авт.св. Р 1568026.Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения защиты от перегрузки по току и корот. ого замыкания,Е 1 а чертеже представлена Аункциоальная схема источника вторичного злектропитания.Источник содержит силовой транзисторный ключ 1 с транзистором 2, трансформатором 3 тока, обеспечивакцим пропорциональное токовое управ 1 ение, диодом 4 и резистивньм датчиком 5 тока, силовой трансформатор 6,20 сйловой выпрямитель 7, выхоцной фильтр З,резистивный делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласова 11 ия с опорным элементом), широтноЙмпульсный модулятор 11, транзистор ннй ключ 12, динамическую токозада . к)щую цепь 13, транзисторный ключ 14, Нелинейный элемент 15 задержки, транзисторный ключ 16, блок 17 запрета,% аналоговый элемент ИЛИ 18, пороговый зел 19 с дополнительным транзистором 20 и буферным резистором 21, На схеме показаны выводы для подключения первичного источника питания 22 и 23 и для подключения нагрузки 24 и 25,35 Силовой транзисторный ключ 1 через первичную обмотку силового трансформатора 6 соединен с выводами 22 и 23.Силовой выпрямитель 7 и выходной фильтр 8 включены последовательно между вторичной обмоткой силового трансформатора 6 и выводами 24 и 25. Динамическая токозадающая цепь 13, транзисторные ключи 12 и 14 включены последовательно между выводами 22 и 23. Делитель 9 напряжения, усилитель 10 сигнала рассогласования и элемент ИЛИ 18 включены последовательно между выходом выходного фильтра 8 и входом широтно-импульсного модулятора 11, выход которого соединен с управляющим входом транзисторного ключа 12 и через блок 17 запрета с управляющим входом транзисторного ключа 14. Общий вывод транзисторных ключей 12 и 14 подключен к базе гранзистора 2 силового транзисторного ключа 1, выход которого через последовательно включенные нелинейный элемент 15 задержки и тра нзис тор ныйключ 16 соединен с управляющим входомблока 17 запрета. В силовом транзисторном ключе 1 первичная обмоткатрансформатора 3 тока включена вколлекторную цепь транзистора 2, авторичная обмотка через диод 4 идатчик 5 тока - между его базой иэмиттером, Выход датчика 5 тока соединен с входом порогового узла 19,а выход последнего - с одним из входов элемента ИЛИ 18,Источник работает следующим образом.Усилитель 10 сигнала рассогласования сравнивает через делитель 9 напряжение на выводах 24 и 25 относительно внутреннего опорного напряженияи вырабатывает напряжение, пропорциональное их разности, которое черезэлемент ИЛИ 18 поступает на аналоговый вход широтно-импульсного модулятора 11.Последний управляет транзисторнымключом 12 непосредственно, а транзисторным ключом 14 - через блок 17 запрета.При отсутствии импульса на выходеширотно-импульсного модулятора 11транзисторные ключи 12 и 14 закрыты,Силовой транзисторный ключ 1 такжезакрыт. Напряжение на входе нелинеиного элемента 15 задержки равно напряжению на выводах 22 и 23, поэтомутранзисторный ключ 16 находится в открытом состоянии и удерживает блок 17запрета запертым.При появлении импульса на выходеширотно-импульсного модулятора 11тоанзисторный ключ 12 открывается.а на управляющий вход силового транзистора ключа 1 поступает отпирающийимпульс тока, величина которого определяется параметрами динамическойтокозадающей цепи 13. При этом диод 4исключает шунтирование перехода база - эмиттер транзистора 2 вторичнойобмоткой трансформатора 3 тока в момент поступления отпирающего токовогоимпульса. Транзистор 2 силового тран-.зисторного ключа 1 открывается до насыщения вследствие положительной обратной связи через трансформатор 3тока и удерживается в таком состояниив течение импульса с выхода широтноимпульсного модулятора 11, Е 1 апряжение на входе нелинейного элемента 15задержки уменьшается скачком до нуля.5 166173Конденсатор КС-цепи нелинейного элемента 15 задержки быстро разряжаетсясиловым транзисторным кличом 1 черезвентиль, шунтируюций резистор КС-цепи .Напряжение на управляющем входе5транзисторного ключа 16 становитсяравным нулю и он закрывается. Приэтом блок 17 запрета оказываетсяподготовленным для пропускания черезсебя сигнала, отпирающего транзисторный ключ 14.При насыщении транзистора 2 силового транзисторного ключа 1 напряжениес выводов 22 и 23 прикладывается кпервичной обмотке силового трансформатора 6, Импульсное напряжение вторичной обмотки последнего преобразуется в напряжение постоянного токащ о выпрямителя 7 ивыходного Фильтра 8,Через вторичную обмотку трансАорматора 3 тока, обеспечивающего пропорциональное токовое управление силовымтранзисторным ключом 1, протекает 25импульс ный ток, пропорциональныйвеличине коллекторного тока транзистора 2. Ток вторичной обмотки трансформатора 3 используется дважды: дляпропорционального токового управлениясиловым транзисторным ключом 1 и защи .ты ключа 1 от перегрузки по току.Ток вторичной обмотки трансформатора 3 протекает также через датчик5 тока. В качестве порога ограниченияиспользуется переход база - эмиттер 35дополнительного транзистора 20. Придостижении напряжения на датчике 5пороговой величины. равной напряжении отпирания перехода база - эмиттер,дополнительный транзистор 20 отпирается и через элемент ИЛИ 18 воздей 6База транзистора 2 силового транзисторного ключа 1 замыкается черезоткрытый транзисторный ключ 14 навывод 23. Происходит запирание силового транзисторного ключа 1. Напря-жение на входе нелинейного элемента15 задержки изменяется от нуля доуровня, который выше напряжения питающей сети на величину напряженияразмагничивания силового трансформатора 6. Транзисторный ключ 16 открывается с задержкой относительно запирания силового транзисторного ключа 1,Величина задержки определяетсяКС-цепью нелинейного элемента 15.При открывании транзисторного ключа16 происходит залирание блока 17запрета. При этом прекрашается поступление отпирающего напряжения свыхопа широтно-импульсного модулятора 11 на вход управления транзисторного ключа 14 и он закрывается. Таким образом, после запирания силовоготранзисторного ключа 1 транзисторныйключ 14 переводится в закрытое со-.стояниеПри очередном появлении импульсана выходе циротно-импульсного модулятора 11 транзисторный клич 14 . находясь в закрытом состоянии, не мешает процессу отпирания силовоготранзисторного ключа 1В предлагаемом устройстве по сравнению с известными потери мощностина обеспечение заииты от перегрузкипо току и короткого замыкания уменьшены в Р раз, где 9 - коэАЬициентусиления транзистора 2 силового транзисторного ключа 1,Формула изобретенияствует на вход широтно-имнульсного модулятора 11. При этомдпительность широтно-модулированных импульсов уменьшается настолько, что падение напряжения на датчике 5 тока йе больше порога ограничения. Ток через силовой транзисторный ключ 1 оказывается ограниченным на заданном уровне. В этом и заключается механизм защиты устройства от перегрузки по току. Буферный резистор 21 служит для токовой защиты перехода база - эмиттер дополнительного транзистора 20.С окончанием импульса на выходеширотно-импульсного модулятора 11транзисторный ключ 14 открывается,а транзисторный ключ 12 закрывается Источник вторичного электропитания по авт.св. Р 1568026, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности работы путемобеспечения защиты от перегрузки потоку и короткого замыкания, в неговведены резистивный датчик тока, по роговый узел и аналоговый элементИЛИ, причем датчик тока включен вцепь пропорционального токового управления силового транзисторного ключа, а элемент ИЛИ - между выходомусилителя сигнала рассогласованияи входом широтно-импульсного модулятора, вход порогового узла соединенс выхопом датчика тока, а выход -с одним из входов элемента ИЛИ.