Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок

ВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР СР9."К) ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СС Ф 851380, кл, С 05 Р 1/573, 197ЗТвА. Под ред. Ю.И,.Конева. М Радио и связь, 1983, в.14, с.20, рис,5.(54) СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОИ ОТ ПЕРЕГРУЗОК(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках питанияЦель- повышение надежности стабилизатора напряжения СН путем упрощения схемы защиты от перегрузок, При перегрузках в момент времени, когда ток через транзистор достигает величиныуставки, на выходе компаратора 10появляется сигнал " 1" и за счет цепочки 12 компаратор остается в этомсостоянии и при нулевом сигнале сдатчика тока 3. Сигнал с компараторачерез цепочку 11 увеличивает сигналобратной связи, снимаемый с делителя7, Это приводит к появлению на выходемодулятора нулевого сигнала, которыйзапирает транзистор. Положительныйимпульс напряжения с вывода 19 генератора 16, воздействуя через цепочку 21, возвращает компаратор 10 висходное состояние и, воздействуячерез цепочку 20 на инвертирующийвход модулятора 10, удерживает транзистор в закрытом состоянии на времядействия этого импульса, 2 ил,28 г 12987Изобретение относится, к электротехнике и может быть использовано нкачестве вторичных источников питания,Цель изобретения в . повышение надежности.На фиг.1 приведена схема стабилизатора, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство содержит источник 1 1 Опитания, к которому подключены последовательно соединенные силовой трансформатор 2, датчик 3 тока и ключевойрегулирующий элемент 4, управляющийвход которого соединен через предварительный усилитель 5 с выходом широтно-импульсного модулятора б. Первый резистивный делитель 7 подключенк выходным клеммам 8 и 9 стабилизатора, а средним выходом - к инвертирующему входу модулятора 6, Выход компаратора 10 защиты через две цепочки11 и 12, содержащие последовательносоединенные диод и резистор, подклю-,чен соответственно к иннертирующемувходу модулятора б и к среднему выводу второго делителя 13, один из выводов которого подключен к выходнойклемме датчика 3 тока, Вторая выходная клемма датчика 3 и один из выводов третьего делителя 14 подключенык минусовой клемме дополнительногоисточника питания, Средний выводделителя 14 подключен к инвертирующему входу компаратора 10 защиты, а 35другие выводы делителей 13 и 14 подключены к плюсовой клемме дополнительного источника. Первый выход 15генератора 16 пилообразного напряжения, к которому подключен первый 40вывод интегрирующего конденсатора17; подключен к неинвертирующемувходу модулятора б, Второй вывод интегрирующего конденсатора 17 соединен с источником 18 опорного напря- . 45жения, Второй выход 19 генератора16, с которого снимается импульсныйсигнал, соединен с инвертирующимивходами модулятора 6 и компаратора10 через цепочки 20 и 21, содержащие последовательно соединенныедиод и резистор. Устройство работает следующим образом. 55В режимах работы без перегрузок потенциал П инвертирующего входадкомпаратора 10 защиты выше потенциала П неинвертирующего входа на всем интервале периода Т (фиг,2 г). В результате на выходе компаратора 10 постоянно присутствует нулевой сигнал, диод цепочки 11 заперт и зашнта не оказывает влияния на работу стабилизатора. Напряжение треугольной (пилообразной) формы, приподнятое на уровень опорного напряжения Б источника 18, снимаемоЬ с выхода 15 генератора 16 сравнивается в модуляторе 6 с напряжением Б , которое пропорционально выходному напряжению стабилизатора Б только в интервале времени Т,-1 , когда сигнал на выходе 19 генератора 16 равен нулю и диод цепочки 20 заперт, В интервале времени Е - й сигнал П2 - 15 превышает потенциал П , Сигнал, который на выходе модулятора 6 равен логической " 1" (фиг.2 в), через предварительный усилитель 5 отпирает ключевой элемент 4,В момент С сРгнал на выходе мо 2дулятора б, который запирает ключевой элемент 4, становится ранным нулю, В интервале времени Г -С за счет выходного сигнала Б(фиг.2 а)19 генератора 16 снимаемый с его выхода 19 потенциал Б значительно превышает сигнал Б и Б . Поэтому в этом интервале времени сигнал на вы- ходе модулятора 6 всегда ранен нулю и ключевой элемент 4 заперт, что ограничивает максимальную длительность импульсов управления и предотвращает насыщение трансформаторовустройства.При перегрузке или коротком замыкании сигнал на выходе датчика тока 3, а следовательно, и потенциал Ба, увеличиваются, В момент времени с потенциал П становится равным потенциалу П. На выходе компаратора 10 защиты появляется сигнал "1", по величине близкий напряжению П питания (фиг,2 д). Этот сигнал через цепочку 12 увеличивает потенциалсБ , который по выличине превышает бпотенциал Б , даже при отсутствии сигнала с датчика 3 тока. Кроме того, выходной сигнал с компаратора 10 через цепочку 11 увеличивает потенциал П на инверсном входе модулятора 6 по такой величины, что он превьппает сигнал П, , поступающий на неинвертирующий вход. В результате на выходе модулятора 6 появляется3 1298728 4 нулевой сигнал, запирающий ключевойэлемент.После запирания ключевого элемента 4 сиггал Б (фиг,2 г) датчика 3тока становится равным нулю, но засчет положительной обратной связичерез цепочку 12 потенциал У превышает потенциал Бя. Комапаратор 10остается в прежнем состоянии, поддерживая ключевой элемент 4 в разом. ними выводами подключен к выходным кнутом состоянии,С появлением в интервале временина выходе 19 генератора 16 по.а тложительного импульса П по ампли 19туде близкий напряжению питания 15(фиг,2 а), потенциал П д увеличиваетсяи становится больше потенциала П(фиг.2 г). Компаратор 10 защиты возвращается в исходное состояние, Нопотенциал П на инвертирующем входемодулятора превышает потенциалБ, неинвертирующего входа эа счетсигнала Б, поступающего через цепочку 20, Поэтому в интервале времени с -Ссигнал 1 на выходе модулятора 6 по-прежнему равен нулю и ключевой элемент 4 заперт, В моментсигнал Б,э генератора 16 становитсяравным нулю и потенциал 11 становится пропорциональным выходному напряжению Б стабилизатора, На выходемодулятора появляется единичный сигнал, который через предварительныйусилитель 5 отпирает ключевой элемен4. Далее процессы протекают аналогично.Таким образом, предлагаемое устройство выполняет ограничения токачерез ключевой элемент на максималь-но допустимом уровне, но при этомосуществляет ограничение максимальной длительности управляющих импульсов, при более простой схеме. матор, датчик тока и ключевой регулирующий элемент, управляющий входкоторого соединен через предварительный усилитель с выходом широтно-импульсного модулятора, источник опорного напряжения, соединенный с клеммами для подключения дополнительного источника питания, три резистивных делителя, первый из которых крайклеммам, а средним выводом - к инвертирующему входу широтно-импульсного модулятора, второй и третийрезистивные делители средними выводами подключены соответственно к неформула изобретения Стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок, содержащий последовательно соединенные и подключенные к входным клеммам силовой трансфор 20 25 30 т 35 40 45 50 инвертирующему и инвертирующемувходам компаратора защиты, выход которого через две цепочки, состоящиеиэ последовательно соединенных диодаи резистора, подключены соответственно к среднему выводу второго делителя и к инвертирующему входу широтно-импульсного модулятора, неинвертирующий вход которого подключен кпервому выводу интегрирующего конденсатора, являющегося первым выходом генератора пилообразного напряжения, включенного параллельно источнику опорного напряжения, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности второй выходупомянутого генератора, через дведополнительные цепочки, состоящиеиэ последовательно соединенных диодаи резистора, подключен к инвертирующим входам компаратора защиты и широтно-импульсного модулятора, второйвывод интегрирующего конденсаторагенератора пилообразного напряженияподключен к выходу источника опорного напряжения, один вывод второгорезистивного делителя подключен квыходной клемме датчика тока, втораявыходная клемма которого и один извыводов третьего резистивного делителя подключены к минусовой клеммедополнительного источника питания,к плюсовой клемме которого подключены другие выводы второго и третьегорезистивного делителя,1298728 С.Горбачеваанич К Составител Техред Я.Х ор М.Шарой Редактор Н.Егорова каз 888/50 писное твенно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4 роиз Тираж ИИПИ Государственн по делам изобретен 3035, Москва, Жо комитета СССР и открытий Раушская наб д, 4/