Стабилизатор напряжения

16210 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБДИН 51)5 С 05 ЕТЕНИ РЯ 1 Т,НИЯсцтся к электроиспользовано втания радиоэлеель цзобретености работы оло ством нзон р ис па аво СССР569, июль свидет С 05АвторскоР 1509852,1987. ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН И(46) 15.01.91. Бюл, М 2 (71) Опытное конструкторско-тегическое бюро с Опытным произвИнститута металлофизики АН УСС(57) Изобретение отнотехнике ц может быть устроиствах электрошктронной аппаратуры,ния - повью.ение надел путем расцпренця Функциональных Возможностей защцты. Когда выходное напряжение находится в допустимых пределах, на выходе пороговых органов 21,22 элемента И 23 имсются сигналы,запрещающие изменение состояния ре"версивного счетчика 26. Ключи 29-31и тиристорь 2-7 закрьп 1 ы, При понижении выходного напряжения код на выходе счетчика 26 окажется таким, чтовключатся ключ 30, тиристоры 4, 5.1621012 При повышении включатся ключ 29 итиристоры б, 7. Цри к,зи перегрузках по току возрастает напряжение надатчике 4 1, далее сигнал через компаратор 42, элемент ИЛИ 39 поступает Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации напряжения постоянного тома. 15Цель изобретения - повышение надежности путем расширения Функциональных воэможностей защиты.На чертеже представлена Функциональная схема стабилизатора,Стабилизатор напряжения содержит силовой трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к входным выводам, а вторичная обмотка, средний вывод которой соединен с общей шиной, выполнена с отводами, причем два вторых отвода относительно среднего вывода через тиристоры 2 3 подключены к катодам последующих третьей 4, 5 и четвертой б, 7 пар ти ристоров, аноды которых соединены с соответствующими отводами вторичнойобмотки, управляющие электроды тиристоров 2-7 через разделительные диоды 8-13 связаны с соответствующими выходами Формирователя 14 импульсов отпирания тиристоров, при этом катоды тиристоров 2-7 через последовательно соединенный фильтр 15 и регулирующий транзистор 16 подключены к выходному выводу 17, цепь 18 обратной связи, входами подключенную к выходному выводу 17 и общей шине, а выходом - к базе регулирующего транзистора 16, и блок управления тиристо рами, выполненный на реверсивном распределителе 19 импульсов, генераторе.20 и двух пороговых органах 21, 22 сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которьх перекрестно соединены с коллектором и эмиттером регу-лирующего транзистора 16, а выходы подключены к реверсивному распределителю 19 импульсов, состоящему из двух элементов И 23 и 24, инвертора 25, реверсивного счетчика 26, двунаправленных ключей 27, узла 28 начальной установки, причем входы двух пороговых органов 21, 22 сравнения на вход установки нуля счетчика 26,на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов появляются сигналы,закрывающие в конечном итоге ключи29-31, тиристоры 2-7, 32, 331 ил,подключены к соответствующим входамэлемента И 23, выход которого подключен к входу переноса реверсивногосчетчика 26, прямой вход - к входунаправления счета счетчика 26, входсинхронизации счета которого подключен к генератору 20 импульсов, входыпервого, второго, третьего и четвертого разрядов подключены к общей шине, а вход разрешения счета - к выходу узла 28 начальной установки, двапервых выхода реверсивного счетчика26 подключены к входам второго элемента И 24 и к соответствующим информационным входам двунаправленныхключей 27, управляющие входы которых объединены и подключены к выходуинвертора 25, вход которого подключенк выходу второго элемента И. 24 иуправляющему входу первого ключа 29формирователя 14 импульсов отпираниятиристоров, а выходы двунаправленныхключей 27 подключены к соответствующим входам ключей 30, 31 Формирователя 14 импульсов отпирания тиристоровПва первых отвода вторичной обмотки трансформатора 1 относительносреднего вывода подключены к анодамдополнительных тиристоров 32, 33,катоды которых подключены к катодамостальных тиристоров 2-7, а управляющие электроды через соответствующие разделительные диоды 34, 35 подключены к выходу формирователя 36 импульсов включения дополнительных тиристоров 32, 33, Вход Формирователя36 импульсов включения подключен квыходу узла 37 контроля выходногонапряжения, содержащего элементы ИЛИ38, 39 и КЯ-триггер 40, причем последующий третий и четвертый выходы реверсивного счетчика 26 подключены кдвум входам элемента ИЛИ 38, выходкоторого подключен к Я-входу триггера 40 и через элемент ИЛИ 39 - к входу установки нуля реверсивного счетчи"ка 26, а К-вход триггера 40 подключенк выходу узла. 28 начальной установки.Сигнал навыходе 21 22 1 1 0 1 1 0 Для защиты от токовых нагрузоки коротких замыканий в устройствомогут быть введены резистивный датчик 41 тока, включенный в токовуюцепь, и компаратор 42, входы которогоподключены к выводам резистивногодатчика 4 1 тока, а выход - к второмувходу второго элемента ИЛИ 39, выходкоторого подключен к третьему выводупервого элемента ИЛИ 38 и к входуустановки нуля реверсивного счетчика 26,Устройство работает следующим образом.При включении устройства узел 28начальной установки устанавливаетвсе разряды счетчика 26 в состояниелогического нуля, при этом на выходевторой схемы И 24 образуется логический "0", на выходе цнвертора 25 -логическая "1", ключи 27 находятсяв проводящем состоянии и на их выходах - логический "0",Таким образом, на входах ключей29-31 - запирающие сигналы, тиристоры 2-7 закрьгы. Одновременно узелначальной установки устанаииваеттриггер 30 узла 37 контроля выходногонапряжения, формирователь 36 импульсов .включения включает тиристоры32, 33 и напряжение подается на регулирующий транзистор 16, В процессеработы пороговые органь 21, 22 сравнения контролируют напряжение на входе стабилизатора Возможные ситуаьииприведены в таблице,Выходное напряжение стаби- -лизатора В допустимых пределахЗаниженоЗавышено В первом случае, приведенном в таблице, на выходе элемента 23 . - сигнал логической 1", который поступает на вход переноса и запрещает изменение состояния реверсивного счетчика 26, в результате чего сигналы на выходе реверсивного распределителя 19 импульсов не изменяются,Во втором случае на выходе элемента 23 - сигнал логического "0" (разрешение счета), а на входе направления счета - логическая. "1", Таким О 15 20 2530 35 40 45 50 55 образом, нри приходе следующего импульса счетчик производит увеличениена единицу имеющегося кода (вместо"000" станет "001"), Если ситуацияне изменится при приходе следующегоимпульса с генератора 20, код на выходе счетчика окажется "010", т.е,выключатся ключ 30 и тиристоры 4, 5,а ключ 31 и тцристоры 2, 3 включатся.,В дальнейшем, если напряжение на регулирующем транзисторе 16 окажетсяв допустимых пределах, то на выходахпороговых органов 21, 22 сравнениябудет сигнал логической "1", а кодна выходе реверсивного распределителя19 импульсов будет оставаться неизменным.Если падение напряжетгия на регулирующем транзисторе 16 недостаточнои требуется дальнейшее увелцченпевходного напряжения, то опять, каки во втором случае, сецуюпй сигналс генератора 20 увели швает еще паединицу код счетчика 26, при этом гадвух первьгх его выходах образуетсясигнал логической "1", на выходеэлемента И 24 возникает сигнал "1".,который отпрает ключ 29 и тиристоры6, 7, Сигнал "1" с выхода нлсртора25 запирает ключи 27, на цх тпгходахобразуются сигналы "0", зараю еключи 30, 31 и, с оотпетств.но, тирцсторы 4, 5 и 2, 3.При третьей сцтуацц я входе Твправления счета счет а 26 - логпческий 0", такой же потепцал навыходе элемента И 24, и с к:ждимпул ьс ом г енератора 20 код на гыходе счетчика бупет уменьшаться та единицуЕСГи г 1 шкоде реверсцвноораспределтел 19 импульсов все сигналы будут "О." и опять возникнеттретья ситуация, то в седукти тактгенератора на третьем и четвертомвыходах счетчика 26 образуются сигналы "1", коорые через элемент ИЛИ38 опрокинут триггер 40 в состояние"1", формирователь 36 импульсоввключения выключит тиристоры 34,35 и через элемент ИЛИ 39 и входустановки нуля счетчика 26 перевецутвсе его разряды в состояние "0" (ключи 29-31 закрьггы),При возникновении реяыа токовойперегрузки или короткого замьканяна выходе стабилизатора резко возрастает падение напряжеия на резистивном датчике 41 тока, на выходе компа 1621012ратора 42 возникает потенциал логической "1", которая поступает на элемент ИЛИ 39, далее - на вход установки нуля счетчика 26, и в.резуль тате на выходах реверсивного распределителя 19 импульсов возникают сигналы, запирающие ключи 29-31 и, соответственно, тиристоры 2-7, а также через элементы ИЛИ 39, 38 триггер 40 опрокидывается.и выключает тиристоры 34, 35, Если на выходах реверсивного распределителя. 19 импулЬсов код"100" (открыт ключ 29 и тиристоры 6, 7) и продолжается вторая ситуация, 15 то натретьем выходе счетчика 26 образуется сигнал "1", который через элемент ИЛИ 38 опрокидывает триггер 40 (Формирователь 36 импульсов закрыт) и через элемент ИЛИ 39 и вход установки нуля счетчика 26 сбрасывает в "0" все его разряды (ключи 29- 31 закрыты),По сравнению с прототипом описанное техническое решение. позволяет 25 осуществлять защиту от отклонения выходного напряжения стабилизатора больше допустимого предела, от токовых перегрузок и коротких замыканий на выходе, благодаря чему повышается 30 надежность работы устройства.Формула и з обр ет ения Стабилизатор напряжения, содержащий трансформатор, первичная обмоткакоторого подключена к входным выводам, вторичная обмотка, средний выход которой соединен с общей шиной,выполнена с отводами, тиристоры,аноды которых. соединены с соответствующими отводами вторичной обмотки.,упранляющие электроды через разделительные диоды соединены с соответствующими выходами формирователя импульсов отпирания тиристоров, а катоды через последовательно соединенныйФильтр, датчик тока и регулирующийтранзистор подключены к выходномувыводу, цепь обратной связи,. входомподключенную к выходным выводам, авыходом - к базе регулирующего транзистора, блок управления тиристорамигенератор импульсов и два пороговых органа сравнения, прямой и инверсный входы каждого из которых пе 55рекрестно соединены с коллектороми эмиттером регулирующего транзистора, выходы - с реверсивным распреде=лителем импульсов, .компаратор. перегрузки., входиыии. выводами подключенный к датчику тока, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем расширенияфункциональных возможностей защиты,реверсивный распределитель импульсоввыполнен на двух элементах И, инверторе, реверсивном счетчике, двухдвунаправленных ключах и узле начальной установки, причем входы двух пороговых органон сравнения подключенык соответствующим входам первогоэлемента И, выход которого подключенк входу переноса. реверсивного. счетчика, первый вход - к входу направления счета, вход синхронизации счета реверсивного счетчика подключен кгенератору импульсов, входы первого -четвертого разрядов подключены к общей шине, вход разрешения счетак выходу узла начальной установки,два.первых выхода реверсивного счетчика подключены к входам второгоэлемента И и к соответствующим информационным входам двунаправленныхключей, управляющие входы которыхподключены к. выходу инвертора, входкоторого подключен к выходу второгоэлемента И и управляющему входу первого ключа, выходы двунаправленныхключей подключены к соответствующимвходам формирователя импульсов, двавхода подключены к введенному допол,нительному формирователю управлениявведенных тиристоров, подключенныхк первым от средней точки трансформатора отводам, вход упомянутогодополнительного формирователя подключен к выходу КБ-триггера введенного узла контроля выходного напряжения, состоящего из двух элементовИЛИ и КБ-триггера, причем последующие третий.и четвертый выходы реверсивного счетчика подключены к двумвходам первого элемента ИЛИ, входкоторого подключен к Б-входу КБтриггера и через второй элемент ИЛИ -к входу установки нуля реверсивногосчетчика, К-вход триггера подключенк узлу начальной установки, компаратор перегрузки подключен выходом квторому входу второго элемента ИЛИ,выход которого подключен к третьемувходу первого элемента ИЛИ.