Стабилизированный источник питания с защитой

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистмцескихРеслублик ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ 1) сополнительное к авт.2) Заявлено 25.04.77 (2 рисоединением заявкиид(23) Приоритет -Государственный комитет по делам изобретений и открытий(7) Заявитсл Институт электродинамики АН УСС(54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИ С ЗАШИТОЙУстройство относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания.Известен стабилизированный источник питания с защитой, содержаций регулируюгций 1 рацзистор, транзистор зашиты и датчик тока 1.Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является стабилизированный источник питания с зашитой, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор, база которого подключена к выходу управляюгцего транзистора и делителю выходного напряжения, генератор Ройера, выходная обмотка которого через выпрямитель подключена к исполнительному элементу 2 .Известное устройство может быть эффективно применено при повышенном сопротивлении нагрузки. Это объясняется тем, что при низкоомной нагрузке (0,1 1 Ом) дляецератг ра нет различия мс жду коротким замыканием и нормальным режимом, так как генератор имеет собственное внутрен цее сопротивление, состоящее из сопротивления проводов во входной и выходной обмотках, сопротивлении транзисторов, диодов и т. д. Реализация для таких условий генератора Ройера чрезвычайно усложняется - последний необходимо делать достаточно мощным, что ведет к существенному увеличению установленной мощности блока защиты, а из-за заметного увеличения потерь в режиме холостого хода и к определенному уменьшению КПД стабилизатора в целом.Вместе с тем, из-за широкого внедрения интегральных схем. часто используются низкоомные нагрузки, требующие специальных низковольтных источников (напряжение 5 В, ток 10 - 100 А, т. е. К, = 0,5 - 0,05 Ом) Именно для таких источников прцмсцецце предлагаемого устройства защиты оказывается эффективным.Цель изобретения - повышение К 11,1 стабилизатора ц существенное уменьшение установленной мощности элементов зашиты. Поставленная пель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания с защитой исполнительный элемент выполнен на транзисторе, эмиттер которого подключен10 15 20 25 Форлула изобретения 30 35 40 45 50 55 к О 1 з с ) ет.111 р1111 ц ет т г 1 н 3 и сто р а, а к О ля.к Г(р к выходу уира вл 51 к 1 цеГО транзистора.причем пяра:лельо регулирующему трап.зистору вклк 1 чен шунтирующий резистор.а пита 1 о 1 ций вход генератора Ройера вклю.че 11 параллельно вь 1 ходным выводам, кроме того тем, что последовательно с шунтируюшим резистором включен полупроводниковый ключ, включаемый при перегрузках.На фиг. 1 представлена основная принципиальная схема стабилизированного источника питания с защитой; на фиг. 2 и 3 - возможные варианты исполнения полупроводникового ключа.Стабилизированный источник содержит последовательно включенный в силовую шину регулируюший транзистор 1, база которого подключена к выходу управляюшего транзистора 2 и делителю выходного напряжения 3, нагрузку 4, исполнительный элемент на транзисторе 5, резистор 6, резистор 7, включенный параллельно регулируюгцему транзистору 1, генератор Ройера 8, выходная обмотка которого через выпрямитель 9 подключена к исполнительному элементу на транзисторе 5 (фиг. 1), резистор 1 О, тиристоры 11, 12, разделительные диоды 13, 4 конденсатор 15 (фиг. 2), транзистор 16, диод 17, 18, резисторы 19, 20 (фиг. 3).Источник работает следующим образом В нормальном, не аварийном, режиме генератор Ройера работает в режиме авто- колебаний, поддерживая транзистор 5 в состоянии насыщения, и не влияет на ра. боту стабилизатора. При возникновении короткого замыкания происходит срыв авто- колебаний, транзистор 5 закрывается, разрывая цепь управления регулирующего транзистора 1. При снятии перегрузки схема самовосстанавливается. Это происходит благодаря шунтирую 1 цему резистору 7, который таким образом используется не и. прямому назначению (например, для рассеивания избыточной мощности на регулируюгцем транзисторе), а для подачи в нагрузку некоторого минимального тока, достаточного для того, чтобы при устранении перегрузки на выходе стабилизатора появлялось напряжение, необходимое для включения генератора 1- - 1,5 В. При таких условиях сопротивление резистора 7 может быть выбрано достаточно большим, не влияюшим на процесс стабилизации.При выполнении вариантов предлагае. мого устройства следует учесть, что при очень широких пределах изменения тока нагрузки, когда сопротивление резистора 7 может стать сравнимым с сопротивлением регулирующего транзистора 1 и повлиять на его регулируюшие характеристики, целесообразно включать шунтируюгций резистор через ключ и только на время перегрузки. Для мощных нагрузок это следует осушествлять с помошью тиристора фиг. 2). При перегрузках по току импульсами генератора выключается транзистор 5 остальная часть схемы, состоящая .из управляю 1 цего транзистора 2, нагрузки 4, генератора 8 с обмоткой 9 на фиг. 2 и 3 не приведена, так как совершенно не отличается от схемы на фиг. 1 и с помощью резистора 10 включается тиристор 11. При этом обеспечивается подача тока через диод 14 и шунтирующий резистор 7 В нагрузку и, кроме того, заряжается через диод 13 коммутирующий конденсатор 15 до напряжения питания. После снятия перегрузки включается транзистор 5 и тиристор 12, а тиристор 11 выключается вследствие разряда конденсатора 15. При маломощных нагрузках ключ целесообразно выполнять на основе транзистора 16 (фиг. 3), который будет открываться при закрывании последнего. Такое параллельное управление обоими транзисторами достигается введением разделительных диодов 17, 18 и использованием транзисторов различного типа проводимости. 1. Стабилизированный источник питания с защитой, содержащий последовательно включенный в силовую шину регулируюп 1 ий Транзистор, база которого подключена к выходу управляюгцего транзистора и делителю выходного напряжения, генератор Ройера, выходная обмотка которого через выпрямитель подключена к исполнительному элементу, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и существенного уменьшения установленной мощности элементов за 1 циты, исполнительный элемент выполнен на транзисторе, эмиттер которого подключен к базе регулирую 1 цего транзистора, а коллектор к выходу управляющего транзистора, причем параллельно регулирующему транзистору включен шунтирую 1 ций резистор, а питающий вход генератора Ройера включен параллельно выходным выводам.2. Стабилизированный источник питания по и. 1, отличающийся тем, что последовательно с шунтируюшим резистором включен полупроводниковый ключ, включаемый при перегрузках Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Карпов В. И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока. М., Энергия, 1967, с. 60, рис, 40.2. Патент США34003320, кл. 323-4, 1968.Составитель С Техред О. Луго Тираж 1014 рственного ком обретений и о - 35, Раушскаг. Ужгород,Редактор Д. Зубов Заказ 2056/43 ЦНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Ж филиал ПП П Патент