Стабилизатор постоянного напряжения

НС 0 5 ЕНИ НИЕ ЕЛЬСТВ Н АВ(21 (22 46 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621.316.722.1(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 406192, кл. О 05.Р 1/56, 1972.2. Саьжер, Бйстродействующаясхема защиты с тиристором.-"Электроника, 1974, 9 3, с. 61-62,(54 (57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГОНАПРЯЖЕНИЯ, содержащий транзисторныйрегулирующий элемент, во входнуюцепь которого включена плавкая вставка, блок управления с усилителемпостоянного тока, Один из входов которого подключен к выходу делителянапряжения обратной связи, другой 26127 А вход - к выходу основного блока опор. ного напряжения, а выход - к цепи управления регулирующим элементом, блок форсированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом, включенным между выходными шинами стабилизатора, и, компаратором, один иэ входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, а выходк управляющему входу шунтирующего элемента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в частности при выполнении регулирующего элемента резервированным с индивидуальными для параллельных ветвей плавкими вставка- Щ ми, в нем другой вход упомянутого комнаратора соединен с выходом усилителя постоянного тока.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования во вторичных резервированных источниках питания как с линейно, так и с импульсно управляемымирегулирующими элементами.Известен стабилизатор постоянного напряжения, содержащий регулирующий элемент в виде двух последовательно включенных транзисторов разного типа проводимости, два делите-ля напряжения обратной связи, выходыкоторых соединены с одними электродами регулирующих транзисторов,и общий блок опорного напряжения,выход которого подключен к другим 15электродам1,В известном устройстве при закорачивании одного из регулирующихтранзисторов другой обеспечиваетподдержание заданного выходного 20напряженияОднако имеющиеся в нормальных условиях постоянные потериодновременно на обоих транзисторахотрицательно сказываются на энергетических показателях стабилизатора. 25Наиболее близким к предлагаемомуявляется стабилизатор постоянногонапряжения, содержащий транзисторныйрегулирующий элемент, во входнуюцепь которого включена плавкая встав- З 0ка, блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов которого подключен к выходу делителянапряжения обратной связи, другойвход - выходу основного блока опорного напряжения, а выход - к цепиуправления регулирующим элементом,блок Формированного увеличения токачерез плавкую вставку с шунтирующимэлементом,включенным между выходнымишинами стабилизатора и компаратором, 40один иэ входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорногонапряжения, другой вход - к выходувспомогательного делителя выходногонапряжения, а выход - к управляющему 45входу шунтирующего элемента 2. На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устрой-, ства.Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1, выполненный в виде двух параллельно включенных силовых транзисторов 2 и 3 с индивидуальныии плавкими .вставками 4 и 5 и маломощного транзистора б, включенного в цепь управления силовыми транзисторами 2 и 3. Сигналы на управляющий вход регулирующего элемента 1 поступают с выхода блока 7 управления, например импульсного, и состав которого входят усилитель 8 постоянного тока и генератор 9 пилообразного напряжения, выходы которых соединены с входами компаратора 10. Один из входов усилителя 8 подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, выполненного на резисторах 11 и 12, другой вход - к выходу осВ указанном устройстве предполагается при возникновении перенапряжения на выходе стабилизатора выжигать плавную вставку в его входной цепи путем открытия шунтирующего элемента и формированного увеличения тока через плавкую вставку, При выполнении регулирующего элемента резервированным, т.е. в виде несколь ких параллельных ветвей с .индивидуальными плавкими вставками, в случае закорачивания одного из транзисторов, выжигается именно его плавкая вставка, после чего все остальные 60 исправные транзисторы продолжают нормально Функционировать. Однако существенный недостаток известного устройства обусловлен наличием двух. несвязанных друг с другом систем уп равления регулирующим и шунтирующим элементами. Это как правило приводит к выбору неоправданно большого запаса по разграничению порога срабатывания блока форсированного увеличения тока через плавную вставку от уровня, соответствующего нормальному выходному напряжению стабилизатора с учетом ухода уставок и других параметров систем управления, Попытки снижения данного запаса сопряжены с увеличением вероятности перекрытия отмеченного порога с уровнем нормального управления регулирующим элементом и, как следствие - с излишним отключением устройства.Цель изобретения - повышение надежности работы стабилизатора, в частности при выполнении регулирующего элемента резервированным с индивидуальными для параллельных ветвей плавкими вставками.Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения, содержащем транзисторный регулирующий элемент, во входную цепь которого включена плавкая встав., ка, блок управления с усилителем постоянного тока, один из входов ко- торого подключен к выходу делителя напряжения обратной связи, другой вход - к выходу основного блока опорного напряжения, а выход - к це." ни управления регулирующим элементом, блок форсированного увеличения тока через плавкую вставку с шунтирующим элементом, включенным между выходны-. ми шинами стабилизатора, и компаратором, один из входов которого подключен к выходу вспомогательного блока опорного напряжения, а выход - к управляющему входу шунтирующего элемента, - другой вход упомянутого компаратора соединен с выходом усилителя постоянного тока.5 10 15 20 25 30 35 40 45 новного блока 13 опорного напряжения. На выходе стабилизатора включены сглаживающий фильтр 14 и блок 15 форсированного увеличения тока через плавкую вставку, шунтирующий элемент. которого выполнен в виде транзистора 16 с коллекторными резистором 17, а в цепь управления введен компаратор 18. Один иэ входов компаратора 18 подключен к выходу вспомогательного блока 19 опорного напряжения, а другой вход - к выходу усилителя 8 постоянного тока. Позицией 20 на схеме обозначена нагрузка стабилизатора.Устройство работает следующим образом.Выходное напряжение стабилизатора поступает на делитель 11 и 12 напряжения обратной связи, с помощью которого (путем подстройки резистора 11) осуществляется задание необходимой уставки основного контура регулирования. Напряжение с выхода делителя 11-12 и выходное напряжение блока 13 опорного напряжения подаются на входы усилителя 8 постоянного тока.Последний выделяет и усиливает сигнал рассогласования, который подводится, в свою очередь, к одному из входов компаратора 10. На другой вход компаратора 10 поступает пилообразное напряжение с выхода генератора 9. В результате имеет место широтно-импульсная модуляция сигналов управления, обеспечивающая работу регулирующего элемента 1 в ключевом режиме и требуемую стабилизацию выходного напряжения устройства. При этом фильтром 14 производится сглаживание пульсаций.Если напряжение на выходе усилителя 8 располагается в диапазоне изменения амплитуды пилообразного напряжения с выхода генератора 9, т.е. в эоне осуществления широтно- импульсной модуляции сигналов управления, то регулирующие транзисторы 2 и 3 коммутируются с заданной скважностью, а шунтирующий транзистор 16 находится в закрытом состоянии. В случае закорачивания одного иэ регулирующих транзисторов, например 2,будет наблюдаться чрезмерное повышение выходного напряжения стабилизатора. В связи с этим уровень напряжения на выходе усилителя 8 снизится и выйдет из эоны широтно- импульсной модуляции, исправный регулирующий транзистор 3 полностью закроется. При достижении выходным напряжением усилителя 8 уровня опорногонапряжения блока 19 произойдет срабатывание компаратора 18, шунтирующий транзистор 16 откроется и к выходу стабилизатора подключится дополнительный нагруэочный резистор.17..Снижение общего нагрузочного сопротивления стабилизатора вызовет выжигание предохранителя 4 в цепи отказывающего транзистора2,Предлагаемая конструкция стабилизатора постоянного напряжения позволяет производить весьма простую перестройку его уставки, а такжеобеспечивает возможность использования устройства в качестве регулято"ра напряжения, Это обусловлено тем.,что.порог срабатывания блока 15 форсированного увеличения тока черезплавкую вставку фиксируется подстройкой того же резистора 11, что и основная уставка стабилизатора. При изменении величины уставки, ее уходахи дрейфе усилителя 8 практическиисключается перекрытие порога срабатывания 15 с уровнем нормального управления регулирующим элементом 1. Между названными напряжениями поддерживается постоянное соотношение,определяемое величинами опорных напряжений блоков 13 и 19. В связи сэтим напряжение срабатывания блока15 форсированного увеличения токачерез плавкую вставку может бытьмаксимально приближено к нормальномувыхоДному напряжению стабилизатора,что также положительно сказываетсяна эксплуатационной надежности устройства.1026127 40 Тираж 874 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Рауюская наб., д. 4/5 Заказ 45 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,Составитель Л. Морозов Редактор Ю. Середа Техред Т. Маточка Корректор Г. Решетни