Двуполярный блок питания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 978128(22) Заявлено 10.06.81 (21) 3300320/24-07с присоединением заявки М(23) Приоритет -Опубликовано 30,11,82, Бюллетень Мо 44Дата опубликования описания 30, 11, 82 И) М. Ка.з 6 05 Г 1/58 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.М.Сергеев, В.Е,Коновалов и В.И.Чуфистов р тпри Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им.С.К.Кирова(54) ДВУПОЛЯРНИ БЛОК ПИТАНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может найти применение всистемах питания устройств автоматики и вычислительной техники.Известен блок питания, содержащийвключенные симметрично относительнообщей шины два стабилизатора постоянного напряжения Г 1 ,Наиболее близким к предлагаемомуявляется двуполярный блок питания,содержащий включенные симметричноотносительно общей шины, два стабилизатора постоянного напряжения сбыстродействующей защитой от перегрузок по току и короткого замыкания,выходы которых подключены к разнополярным выходным выводам 2 1,Недостатками известногс устройства является то, что при возникновении перегрузки или короткого замыкания на выходе одного из плеч двуполярного блока питания происходитсрабатывание устройства защиты соот 1ветствующего стабилизатора напряжения, при этом другой стабилизаторостается включенным. Кроме того, вустройстве отсутствует синхронностьизменения выходных напряжений обоихплеч двуполярного блока питания привключении и выключении последнего. При этом отсутствие одновременнойзащиты обоих плеч двуполярного блокапитания от перегрузки или короткогозамыкания в любом иэ них и отсутствиесинхронности изменения выходных напряжений обоих плеч двуполярного блока питания при включении и выключенийпоследнего во многих случаях недопустимы для потребителя или нарушаюттребования эксплуатации, предъавляемые потребителями,Пель изобретения - повышение надежности путем одновременной защитыстабилизаторов двуполярного блокапитания от перегрузок по току и корот"кого замыкания в любом иэ них, атакже обеспечение синхронности из.менения выходных напряжений стабилизаторов при включении и выключенииблока питания,. Поставленная цель достигается тем,что в двупоЛярный блок питания введены делитель напряжения, состоящий изтрех последовательно соединенных ре 25 зисторов и включенный между разиополярными выходными выводами и дваразнотипные по проводимости транзистора, включенные своими коллектор эмиттерными переходами между соот 30 ветствующими выходными выводами иобщей шиной, причем их эмиттвры подключены к общей шине, а база каждогоиэ них по отдельности соединена черезсоответствующий резистор делителянапряжения с выходным выводом противоположной полярности,На чертеже представлена принципиальная схема предлаГаемого, двуполярного блока питания,Двуполярный блок питания состоитиэ двух независимых плеч, каждое изкоторых содержит ныпрямительный блок 10 1 (2), первый выход которого подклю При включенном питании и присутствии номинальногонапряжения на обоих выходных выводах б и 7 двуполярного блока питания напряжение смещения обоих транзисторов 11 и 12, создаваемое падением напряжения на резисторе 9 таково, что транзисторы находятся н закрытом состоянии и не оказынают шунтирующего действия на выходы блока питания.При включении двуполярного блока питания происходит увеличение выходных напряжений на обоих выходах блока питания. Работа схемы при одновременном нарастании напряжений аналогична работе схемы при включенномпитании и присутствии номинальногонапряжения на обоих выходах двупо"лярного блока питания,чен к общей шине 3, а второй выход через стабилизатор напряженияс быстродейстнующим устройством 4 (5) защиты от перегрузки и короткого замыкания подключен к соответствующему выходному выводу б (7) блока питания. Резистивный делитель напряжения сос" тоит из резисторов 8-10, соединенных последовательно, и включен между ,разнополярными, выходными выводами б и 7. Разнотипные по проводимости тЧанэисторы 11 и 12 включены между соответствующими разнополярными выходными выводами 7 и б и общей шиной 3. Базы транзисторов 11 и 12 через резисторы 8 и 10 делителя соответственно подключены к выходным выводам противоположной полярности, соотнет ственно к выводам б и 7..Работу двуполярного блока питания можно рассмотреть н пяти воэможныхрежимах; при включенном питании и присутствии номинального напряжения 35 на обоих выходных клеммах двуполярного блока питания; при нключении двуполярного блока питания; при ныключении двуполярного блока питаниями пр,: перегрузке или коротком замыка нии на выходе одного иэ плеч двупо-. лярного блокапитания; аварийное исчезновение одного из выходных напряжений двуполярного стока питания., в результате неисправности соответствующих выпрямитвльных блоков или стабилизаторов напряжения. В случае неодновременного нарастания выходных напряжений происходит ныравнивание выходных напряжений следующим образом. Пусть скорость нарастания , напряженияснимаемого с положитель-ного выходйого вывода б превышает скорость нарастания напряжения, снимаемого с отрицательного выходного выво,",а 7. В этом случае происходит перераспределение потенциалов напряжения на резистивном делителе напряжения относительно общей шины,равно и на базах соответствующих транзисторов. Таким образом, потенциал базы транзистора 12, а равно инапряжение, приложенное к переходу база-эмиттер транзистора 12 из Об ( 0 становится 08О,что переводит транзистор 12 иэ закрытого состояния в открытое, в результате чего происходит шунтирование положительного выхода. Скорость нарастаниянапряжения положитель.ной полярности ограничивается до тех пор,пока будет сказываться шунтирующее действие транзистора 12, которое, в свою очередь, зависитот разности напряжений двух плеч двуполярного блока питания.Чем больше будет упомянутая разность напряжений, тем больше будет шунтирующее действие транзистора нключенного параллельно тому одному иэ двух плеч двуполярного блока питания, скорость нарастания напряжения котоорого выше.Работа схемы при выключении дву.полярного блока питания аналогична работе схемы при включении последнего.При перегрузке или коротком замыкании на выходе одного иэ плеч двуполярного блока питания, срабатывает быстродействующее устройство защиты соответствующего стабилизатора напряжения, напряжение на ныходе которого становится близким к нулю, происходит перераспределение потенциалон напряжения на резистивном делителе напряжения относительно общей шины, а равно и на базах соответстнующих транзисторов. К переходу база"эмиттер транзистора, коллектор и эмиттер которого подключены к выходным отводам другого плеча двуполярного блока питания, прикладывается отпирающее напряжение, которое открывает транзистор, шунтирующий соответст"вующий выход двуполярного блока питания, быстродействующее устройство защиты которого срабатывает и отключает выходное напряжение,Напряжения и токи на выходах двуполярного блока питания становятсяблизкими к нулю, стабилизаторы в таком состоянии могут находиться неограниченное время, Восстановление напряжений на выходах двуполярного блока питания осуществляется кратконни актор Ю ектор Л.Бокшан 218/64 Ти ВНИИПИ Госуд по делам из 13035, Москва-35, Ра ака омитет ткрыти кая на.4/ Проектная,4 илиал ППП Патентф, г.ужгоро временным отключением стабилизаторов напряжения от сети.Работа схем при аварийном исчезновении одного иэ выходных напряжений двуполярного блока питания в результате неисправности соответствую" щих выпрямительных блоков или стаби" лиэаторов напряжения происходит ана:логично работе схем при перегрузке или коротком замыкании на выходе одного .иэ стабилизаторов двуполяр го блока питания.Таким образом, введение реэистив-. ного делителя напряжения и двух транзисторов выгодно отличает предлагаемый двуполярный блок питания от иэ Местного, так как во-первых, позволяет защитить оба плеча двуполярного блока питания от перегрузки или - ,короткого замзкания в любом из них, во-вторых, обеспечивает синхронность 20 изменения выходных напряжений обоих плеч двуполярного блока питания при включении и выключении последнего, В-третЬих, обЕспеЧивает ОтклычениЕ выходных напряжений при аварийном исчезновении любого иэ выходных напряжений двуполярного блока питания в результате неисправности соответствующих выпрямительных блоков или стабилизаторов напряжения.Формула изобретенияДвуполярный блок питания, содержащий включенные симметрично относительной общей шины два стабилизатора постоянного напряжения с быстрбдействующей зашитой от перегрузокпа току и короткого замыкания, выходы которых подключены к разнополярным выходным выводам, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности путем одновременной защиты стабилизаторов от перегрузок по току и короткого замыка=ния в любом Из них, а также обеспечения синхронности изменения выходных напряжений стабилизаторов привключении и выключении блока питания, в него введены делитель напряжения, состоящий иэ трех последо"вательно соединенных резисторов ивключенный между раэнополярныии вы"ходными выводами и два разнотипныхпо проводимости транзистора, включенные своими коллектор-змиттернымипереходами между соответствующимивыходными выводами и общей шиной,причем их эмиттеры подключены к обшвй шине, а база каждого из них пОотдельности соединена через соответствующий резистор делителя Напряжения с выходным выводом противоположной полярности.1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Радио, 1980, 9 11, с.46.2. Радио, 1977, 9 4, а.46.