Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения с защитой

(51)5 6 05 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ(57) Использование: изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи. Сущность изобретения; стабилизированный преобразователь постоянного напряжения с. защитой содержит последовательно соединенные выводы для йодключения источника питания 5, блок стабилизации 6, двухтактный преобразователь.Я 2 1818622 А 19. Вход управления исполнительного элемента блока стабилизации соединен с выходом операционного усилителя 2, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения 1, а второй вход соединен с выходом датчика 4 сигнала обратной связи, выполненного в виде переменного резистора. Устройство также содержит двухтактный генератор 10, схемы совпадения 11, 12, соединенные выходами с соответствующими входами управления двухтактного преобразователя. Для уменьшения тока холостого хода и повышения КПД введены транзистор 3, резистор 14 и инвертор 13, Эмиттер транзистора 3 соединен с выходом датчика 4, база транзистора 3 соединена с выходом источника опорного напряжения 1, коллектор транзистора 3 соединен с входом инвертора 13 и через резистор 14 с общим выводом. Выход инвертора 13 соединен с вторыми входами схем совпадения 11, 12. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствахэлектропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи.Цель изобретения - уменьшение тока 5холостого хода и повышение КПД.На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Источник опорного напряжения 1 соединен с первым входом операционного уси- "0лителя 2 и с базой транзистора 3 р-п-р-типа.Эмиттер транзистора 3 соединен с вторымвходом операционного усилителя 2 и с выходом датчика 4 сигнала обратной связи.Выводы для подключения источника питания 5 соединены с силовыми выводами блока стабилизации 6. Выход усилителя 2подключен к управляющему входу блока 6стабилизации, а выход последнего соединен с выходом датчика 4 и со средней точкой 20первичной обмотки силового трансформатора 7, Задающий генератор 8 соединен сосчетным входом триггера 9, Задающий генератор 8 и триггер 9 образуют двухтактныйгенератор 10. Первый выход двухтактного 25генератора 10 соединен с первым входомпервой схемы совпадения 11. Коллектортранзистора 3 подключен к входу инвертора13 и к резистору 14, Другой вывод резистора14 соединен с общей шиной. Выход инвертора 13 подключен к вторым входам схемсовпадения 11 и 12, Выход схемы совпадения 11 подключен к входу первого предоконечно го каскада 15. В ыход последнегосоединен с базой транзистора 16. Выход 35схемы совпадения 12 соединен с входомпредоконечного каскада 17. Выход последнего соединен с базой транзистора 18. Силовой трансформатор 7, транзисторы 16, 18предоконечные каскады 15, 17 образуют силовую часть двухтактного преобразователя19. Первичная обмотка силового трансформатора 7 подключена мехсду коллекторамитранзисторов 16 и 18,После появления первичного напряжения Ох начинает работать блок стабилизации 6, который может быть выполнен какрегулятор с широтно-импульсным управлением или же линейный регулятор. Выходноенапряжение блока стабилизации поступает 50на среднюю точку первичной обмотки силового трансформатора 7, Двухтактный генератор 10 совместно со схемами совпадения11, 12 предоконечными каскадами 15 и 17формируют две прямоугольные волны напряжения, сдвинутые на полпериода, необходимые для возбуждения выходныхтранзисторов преобразователя 16 и 18. Напряжения Оы.1, Оюх.2, Ов.з, являются выходными напряжениями устройства. Операционный усилитель 2 находится в линейной области и, следовательно, разность напряжений на его входах(дифференциальное напряжение) не превышает одного милливольта. Поэтому транзистор 3 находится в закрытом состоянии. Напряжение на входе инвертора 13 равно нулю, а на его выходе - близко к напряжению питания, Благодаря этому прямоугольные колебания от двухтактного генератора 10 беспрепятственно поступают через схемы совпадения 11, 12 на силовую часть двухтактного преобразователя 19,В предложенном устройстве, в отличие от известных, вновь введенные элементы, обеспечивающие защиту потребителя от перенапряжения, в нормальном режиме имеют нулевой расход энергии.Рассмотрим работу устройства в аварийной ситуации. Неисправность в силовой части блока стабилизации 6 или в операционном усилителе 2 может вызвать перенапряжение на входе и выходах устройства. Это, в свою очередь, приведет к выходу из строя микросхем потребителя. Такого же рода неисправность может быть вызвана в результате воздействия ионизирующих излучений, возникающих в процессе ядерного взрыва, Так, например, известно, что во время воздействия импульсной радиации сопротивление закрытого силового транзистора резко падает вплоть до состояния короткого замыкания. Повышение напряжения на датчике 4 сигнала обратной связи приводит к увеличению напряжения и на его выходе и вызывает открывание трэнзистора 3 по цепи его эмиттера, Далее, напряжение на входе инвертора 13 принимает высокий уровень, а на его выходе низкий уровень. Прохождение сигналов от двухтактного генератора 10 к силовой части двухтактного преобразователя 19 оказывается заблокированным, что приводит к выключению преобразователя и пропаданию выходных напряжений, Такое состояние в устройстве поддерживается до тех пор, пока сохраняется первопричина, вызвавшая срабатывание защиты от превышения, После пропадания перенапряжения на выходе стабилизатора происходит автоматическое самовосстановление выходных напряжений до номинальной величины. При этом, устройство возвращается в первоначальное состояние.В предложенном устройстве в отличие от известных устройств защиты имеет нулевой расход энергии. Это обьясняется тем, что в обычных условиях транзистор 3 закрыт и находится в области отсечки коллекторного тока. А инвертор 13 конкретно использу1818622 Составитель И. ГоловиноваТехред М. Моргентал Корректор Н. Ревская Редактор С. Кулакова Заказ 1938 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ется) в статике не потребляет тока по цепи собственного питания. В предложенном устройстве, в отличие от известных, появилась воэможность отказаться от постоянно потребляющих энергию операционных усилителей, делителей напряжения и потенциометров.Формула изобретения Стабилизированный преобразователь постоянного напряжения с защитой, содержащий последовательно соединенные выводы для подключения источника питания; блок стабилизации, двухтактный преобразователь, выходные выводы, при этом блок стабилизации содержит исполнительный элемент, вход управления которого соединен с выходом операционного усилителя, первый вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а второй вход соединен с выходом датчика сигнала обратной связи, выполненного в виде переменного резистора, подключенного входами к выходу блока стабилизации, двухтектный генератор, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами со ответствующей схемы совпадения, выходыкаждой из схем совпадения соединены с соответствующим входом управления соответствующего двухтактного преобразователя, отличающийся тем,что,с целью 10 уменьшения тока холостого хода и повышения КПД, введены транзистор р-п-р-типа, резистор и инвертор, при этом эмиттер транзистора р-и-р-типа соединен с выходом датчика сигнала обратной связи, база тран эистора р-и-р-типа соединена с выходом источника опорного напряжения, коллектор транзистора р-и-р-типа соединен с входом инвертора и через резистор с общим выводом, при этом выход инвертора сое динен с вторыми входами схем совпадения,