Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузки

Стабилизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ , содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и датчик тока, защитный транзистор , коллектор которого подключен к входной цепи регулирующего элемента и к выходу измерительно-усилительного узла обратной связи, вход которого относительно общей шины соединен с выходным выводом. к которому подключен эмиттер защитного транзистора, база которого через последовательно соединенные первый и второй резисторы соединена с выходным выводом регулирующего элемента, третий резистор, подключенный одним выводом к объединенным выводам первого и второго резисторов, пороговый элемент, включенный параллельно датчику тока и выходом через ждущий мультивибратор соединенный с управляющим входом ключа, четвертый и пятый резисторы , конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения , второй вывод третьего резистора через конденсатор соединен с выходным выводом, первый выходной вывод ключа соединен с общей щиной, а второй через четвертый резистор - с объединенными выводами первого и второго резисторов, а пятый резис (А) тор включен параллельно ключу. со со о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„, 1191902 A

Gg 4 G 05 F 1/573

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737511/24-07 (22) 08.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (72) А. А. Васильков, С. A. Косарев и А. Н. Дебальчук (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1023304, кл. G 05 F 1/58, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1023306, кл. G 06 F 1/58, 1981. (54) (57) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и датчик тока, защитный транзистор, коллектор которого подключен к входной цепи регулирующего элемента и к выходу измерительно-усилительного узла обратной связи, вход которого относительно общей шины соединен с выходным выводом, к которому подключен эмиттер защитного транзистора, база которого через последовательно соединенные первый и второй резисторы соединена с выходным выводом регулирующего элемента, третий резистор, подключенный одним выводом к объединенным выводам первого и второго резисторов, пороговый элемент, включенный параллельно датчику тока и выходом через ждущий мультивибратор соединенный с управляющим входом ключа, четвертый и пятый резисторы, конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, второй вывод третьего резистора через конденсатор соединен с выходным выводом, первый выходной вывод ключа соединен с общей шиной, а второй через четвертый резистор — с объединенными выводами riepвого и второго резисторов, а пятый резистор включен параллельно ключу.

1191902

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи при импульсном характере нагрузки.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора. постоянного напряжения с защитой от перегрузки.

Устройство содержит регулирующий элемент 1, последовательно соединенный с датчиком 2 тока, защитный транзистор 3, коллектор которого соединен с выходом измерительно-усилительного звена 4 обратной связи и управляющим входом регулирующего элемента l, база через последовательно включенные резисторы 5 и 6 соединена с выходом регулирующего элемента 1, точка соединения этих резисторов через последовательно включенные резисторы 5 и 6 соединена с выходом регулирующего элемента 1, точка соединения этих резисторов через последовательно включенные резистор 7 и конденсатор 8 соединена с эмиттером защитного транзистора 3 и силовым выходным выводом, а через резистор 9 и ключ

I0 — с общей шиной; пороговый элемент 11, включенный параллельно датчику тока 2, ждущий мультивибратор 12, включенный между выходом порогового элемента 11 и управляющим входом ключа 10, резистор 13, включенный параллельно ключу 10.

Устройство работает следующим образом.

Если ток нагрузки не превышает порога срабатывания защиты, то защитный транзистор 3 закрыт и не оказывает влияния на работу стабилизатора. Ключ 10 при этом закрыт. При импульсном увеличении тока нагрузки скачком увеличивается падение напряжения на датчике 2 тока, которое через резисторы 5 и 6 поступает на базу защитного транзистора 3. Одновременно с этим срабатывает пороговый элемент 11 и запускает ждущий мультивибратор 12, который формирует. импульс определенной длительности, соответствующей расчетной длительности импульса потребления нагрузки. На это время под действием импульса с выхода ждущего мультивибратора 12 открывается ключ .10.

При этом на базу защитного транзистора 3 подается через резистор 9 дополнительное смещение, которое, вычитаясь из сигнала, поступающего с датчика 2 тока, закрывает защитный транзистор 3. Тем самым поддерживается больший порог срабатывания защиты. После окончания импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 12, ключ 10 закрывается. Сопротивление резистора 13 выбирается больше, чем

1резистора 9, поэтому запирающее смещение

1О

25 зо

5О

55 на базе защитного транзистора 3 уменьшается, что приводит к установлению меньшего порога срабатывания защиты. Если при этом ток, протекающий через датчик 2 тока, не уменьшился, то защитный транзистор 3 открывается и коллекторной цепью шунтирует управляющую цепь регулирующего элемента 1, тем самым ограничивая выходной ток устройства на меньшем пороге. При возникновении перегрузки, когда выходной ток устройства превышает номинальный ток потребления нагрузки в импульсе, происходит ограничение тока на уровне большего порога в течение длительности импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 12, затем на уровне меньшего порога.

Величины порогов срабатывания защиты определяются соотношением резисторов 6, 9 и 13. Резистор 7 и конденсатор 8 обеспечивают надежное срабатывание порогового элемента 11 путем шунтирования сигнала на базе защитного транзистора 3 резистором 7 и тем самым увеличения порога срабатывания защиты в первый момент возникновения импульса тока, протекающего через датчик 2 тока. Соотношением резисторов 6 и 7 устанавливается порог срабатывания порогового элемента в промежутке между меньшим и большим порогами срабатывания защиты, а емкостью конденсатора 8 определяется задержка установления меньшего порога срабатывания защиты на время, необходимое для срабатывания порогового элемента 1! и ждущего мультивибратора 12.

При коротком замыкании выхода эмиттер защитного транзистора 3 соединяется с нулевой шиной, поэтому запирающее смещение на базу защитного транзистора не поступает, и.порог ограничения в этом случае уменьшается. Сопротивлением датчика 2 тока определяется ток короткого замыкания, который можно установить меньше, чем ток потребления нагрузки в паузе.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает кратковременное снабжение нагрузки током, значительно превышающим ток потребления нагрузки в паузе без опасности выхода из строя регулирующего элемента при коротком замыкании, так как ток короткого замыкания в любой момент времени ограничен, и можность, рассеиваемая на регулирующем элементе, мала.

Введенные средства позволяют обеспечить повышение надежности и упрощение.

Это достигается тем, что надежный запуск мультивибратора осуществляется кратковременным увеличением порога срабатывания, вследствие чего при коротком замыкании на выходе полностью исключена возможность протекания неограниченного тока через регулирующий элемент. Упрощение достигнуто за счет подключения ключа к общей шине, вследствие чего реализация ключа осуществляется по более простой схеме.