Регулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перенапряжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801317419 0 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Е ИЗОБРЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА АВТОРСКОМ олютного превыш атывания защиты ением. В устрой ение регулирует иометра сдвоенн ютное значение рабатывания эащи ряжением - с по иометра 10 сдво 4 21 3 8587,) 23.12 ) 15.06 ) М.И. ) 621 3 Ще стора, абсо ия порога 1 о СССР1980.ние эле коел, СЖ.А.слит ор ев дным на о потен ты н 90, тчя -вы ю сто ин, М.: 2.42,ЗАТОР НАП РЯЖЕНИЯыходного выходным зме ть междуряжением по(абсолютноебыть выста ЛИР УЕМБ АЩИТОЙтени и мо н нОТ ПЕРЕНАПе относитжет быть иитания радЦель - обависимой у а апряжения второг оэффициента перед силителя 12. 1 ил т ач ацион можност Мкр тронно Энергия,(54) РЕГУ ЖЕНИЯ С 3юл, й 22 ин и А.А .1 (088. видетель 05 Р 1/5 я к элекспользова иоэлектро еспечение становки(синхронно спряжения), Ранапряжением ибатывания защипревьппения) мем измененияточника 9 или напряжения сравыходным напрявыходное напряпомощью потен1 131741Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вустройствах питания радиоэлектроннойаппаратуры.Цель изобретения - обеспечениевозможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением,На чертеже представлена прикципи пЭальная схема регулируемого стабилизатора напряжения с защитой от перенапряжения (в схеме не показаны цепипитания усилителей, сумматора и компаратора). 15Стабилизатор содержит предохранитель 1, регулирующий транзистор 2,усилитель 3 обратной связи, первыйисточник 4 опорного напряжения, делитель на первом резисторе 5 сдвоенного потенциометра, тиристор 6, блокзащиты, включающий в себя инвертирующий усилитель 7, сумматор 8, второйисточник 9 опорного напряжения, второй резистор 10 сдвоенного потенцкометра, третий резистор 11, операционный усилитель 12 и компаратор 13.Коллектор регулирующего транзистора 2 через предохранитель 1 подключен к положительному выходу источкика питания, а эмиттер является положительной выходной шиной стабилизатора, которая в свою очередь, является общим проводом для элементовсхемы. База регулирующего транзистора 2 подключена к выходу усилителя 3обратной связи. Первый источник 4опорного напряжения, подключенный кположительной выходной шине стабилизатора, выходом соединен с первымвходом усилителя 3 обратной связи,инвертирующий вход которого соединенс средним выводом первого резистора5 сдвоенного потенциометра, включенного между выходными шинами стабилизатора. Управляющий вход тиристора 6,подключенного соответствующими выводами между выходными шинами стабилизатора, соединен с выходом компаратора 13, соответствующие входы которого подключены к выходам сумматора8 и операционного усилителя 12. Первый вход сумматора 8 через инвертирующий усилитель 7, подключен к точкесоединения второго выхода усилителя3 обратной связи и среднего выводапервого резистора 5 сдвоенного потекциометра; а второй вход - к точкесоединения первого источника 4 опор 9 2ного напряжения с первым входом усилителя 3 обратной связи. Второй источник 9 опорного напряжения, подключенный к положительной выходной шине стабилизатора, выходом соединен через третий резистор 11 с инвертирующим входом операционного усилителя 12, неиквертирующий вход которого соединен с положительной выходной шиной стабилизатора, Второй резистор 10 сдвоенного потенциометра одним выводом подключен к точке соединения третьего резистора 11 с инвертирующим входом операционного усилителя 12, а второй и средний выводы - с точкой соединения выхода операционного усилителя 12 с входом компаратора 13.Стабилизатор работает следующим образом.В нормальном режиме работы стаби" лизатора напряжения на его выходе Формируется из напряжения П 1, снимаемого с резистора 5. При этом для любого значения О выполняется усло- вие фОП 1напряжение первого источника 4 опорного напряжения; напряжение, снимаемое с резистора 5,где Поп 1 П 1 причем"1 К живыхгде П - выходное напряжение стабивнллизатора;К - коэфФициент деления резистора 5, равный К К = -В.(3) где В. - полное значение сопротивлеХния резистора 5;К - значение сопротивления верхней по чертежу частидо среднего вывода. п 2= п 1 к 1= и выход (к 1= ") в (4) где К - коэффициент усиления развязывающего усилителя 7,Напряжение П ка выходе инвертиру 2ющего усилителя 7 равноБ (Б 11 рд ) К У Пру 1 (К 1 )(э)5Напряжение Б на выходе операционного усилителя 12 равно кБ = -- П4К Рд(6) где 0 я - напряжение второго источника 9 опорного напряжения;п.К - сопротивление третьего рейзистора 11, 15В нормальном режиме выполняется также условие К 1"Ф 1 1 "з 1 = "вь "р Е(7) 20 При этом на выходе компаратора 13 формируется напряжение, которое удерживает тиристор 6 в запертом состоянии, 25При возникновении аварийных ситуаций на выходе стабилизатора, когда напряжение Бь,х увеличивается так, что условие (7) не выполняется, т,е,3001 Ц 1, (8) К КК Вьх По =,К Пи (9) 45 следовательно напряжение срабатывания защиты равно К50 ьфф пКК Абсолютное превышение напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением стабилизатора равно Ке Ке Д=Ц -Ц--- -Ц + - Ц сР Вых пК К Ой КОпна выходе компаратора 13 напряжение изменяет полярность, тиристор 6 открывается и закорачивает нагрузку.По силовой шине стабилизатора идет большой ток, который приводит к сгоранию предохранителя 1.Из условия (8) срабатывания защиты, представляя в него выражения 40 для П- и Б из выражений (6) и (7), получаем Анализ выражения (1) показывает,что абсолютное превышение напряжениясрабатывания защиты над выходным напряжением является постоянной величиной., определяемой только значениямивторого источника опорного напряжения 9 и коэффициентом усиления операционного усилителя 12. При регулировании выходного напряжения стабилизатора абсолютное превышение напряжения срабатывания сохраняет своезначение во всем диапазоне изменениявыходного напряжения,Положительный эффект от использования стабилизатора заключается в удобстве работы с ним, так как исключает необходимость следить за настройкой схемы защиты от перенапряжения при произвольной установке выходного напряжения.Формула изобретенияРегулируемый стабилизатор напряжения с защитой от перенапряжения, содержащий предохранитель, подключенный первым выводом ко входной клемме, а вторым - к коллектору регулирующего транзистора, подключенного эмиттером к входной клемме, а базой - к выходу усилителя обратной связи, подключенного первым входом к первому выводу первого источника опорного напряжения, подключенного вторым выводом к выходной клемме, компаратор, подключенный выходом к управляющему входу тиристора, подключенного силовыми выводами между выходной клеммой и общей шиной, второй источник опорного напряжения, подключенный первым выводом к выходной клемме, резисторы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения возможности независимой установки абсолютного превышения напряжения срабатывания защиты над выходным напряжением, в него введены сдвоенный резистор, инвертирующий усилитель, сумматор и операционный усилитель, причем, первый потенциометр сдвоенного резистора крайними выводами подключен к выходной клемме и к общей шине, а средним выводом - к второму входу усилителя обратной связи и кСоставитель Г. МачаварианиТехред А.Кравчук Корректбр М. Пожо Редактор Т. Парфенова Заказ 2423/43 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4. входу инвертирующего усилителя, подключенного выходом к первому входусумматора, подключенного вторым входом к первому входу усилителя обратной связи, а выходом - к первомувходу компаратора, подключенного вторым входом к выходу операционногоусилителя и к объединенным средним и 96первым крайним выводам второго потен" циометра сдвоенного резистора, подключенного вторым крайним выводом к первому входу операционного усили" теля и через резистор " к второму выводу второго источника опорного напряжения, второй вход операционного усилителя подключен к выходной клемме.