Система электропитания с защитой

Система электропитания с защитой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания различных радиоэлектронных устройств. Цель изобретения - уменьшение остаточного тока стабилизаторов напряжения в режиме короткого замыкания нагрузки, защита согласующего транзистора в случае раздельного питания транзисторов, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку. При независимой работе каждого стабилизатора в режиме короткого замыкания переходы коллектор-эмиттер транзистора 18 создают дополнительное шунтирующее воздействие на регулирующий элемент 4 и согласующий транзистор 7. Защита последнего обеспечивается резистором 19, формирующим напряжение на входе узла защиты, ограничивающего его ток. Возможность запуска стабилизаторов при их последовательном включении обеспечивается оптопарой 14, которая отключает коллектор транзистора 18, что увеличивает в процессе запуска порог срабатывания защиты на величину падений напряжения на переходах база-эмиттер коллектора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АSTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4339402/24-07 (22) 06.10.87 (46) 07.09.89. Бюл. Р 33 (72) В.А.Сергеев (53) 621.3 16.722. 1 (088.8) (56) Додик С.Д. Полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения и тока. — М.: Советское радио, 1980, с. 265, рис. 10.5д.

Авторское свидетельство СССР .М 1164682, кл. С 05 F 1/569, 1985. (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания различных радиоэлектронных устройств. Цель изобретения — уменьшение остаточного тока стабилизаторов напряжения в режиме короткого замыкания нагрузки, защита согласующего транзистора в случае

„„SU„„1506440 А 1 раздельного питания транзисторов, а также расширение функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку, При независимой работе каждого стабилизатора в режиме короткого замыкания переходы коллектор-эмиттер транзистора 18 создают дополнительное шунтирующее во действие íà регулирующий элемент 4 и согласующий транэисТпр 7. Защита последнего обеспечивается резистором 19, формирующим напряжение на входе узла защиты, ограничивающего его ток. Воэможность запуска стабилизаторов при их последовательном включении обеспечивается оптопарой 14,которая отключает коллектор транзистора 18,что увеличивает в процессе запуска порог срабатывания защиты на в личину падений напряжения на Переходах база-эмиттер коллектора. 1 ил.

3 150644

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано н источниках электропитания различных радиоэлектронных устройств.

Цель изобретения — уменьшение остаточного тока стабилизатора напряжения н режиме короткого замыкания нагрузки, защиты согласующего транзистора в случае раздельного питания, !0 а также расширение функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку.

На чертеже представлена схема системы электропитания с защитой для 15 случая последовательного соединения.

Стабилизаторы 1 и 2 соединены последовательно и питают общую нагрузку

3. Каждый из стабилизаторов содержит регулирующий влемент 4, выполненный 20 по схеме составного транзистора на п транзисторах и соединенный коллектором с положительным входным выводом, эмиттером — через реэистивный датчик

5 тока с выходным выводом, одним из выводов делителя 6 выходного напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине, сог;асующий транзистор

7, коллектором соединенный с выводом для подключения источника подпитки

V базой — с коллектором первого !!орп 1 транзистора 8 защиты, усилитель 9 цепи обратной связи с источником опорного напряжения, соединенный относительно общей шины питающим выводом с выводом для подключения источника подпитки, выходным выводом— с базой согласующего транзистора 7, а входным выводом — co средним выводом делителя б выходного напряже- 4р ния, смещающий делитель 1О напряжения, резистор !l первого плеча которого включен между эмиттером согласующего транзистора 7 и базой первого T H3H ;nðà 8 защиты, резистор 12 второго плеча подключен к общей шине, введенные диод !3, оптрон 14, состоящий из фототир»стора 15 и светодиода

16, огранич»вэюш»й резистор 17, составной второй транзистор 18 защиты иэ и-1 транзисторов, защитный резистор 19. Защитный резистор 19 подключен мелинду t ë inA регулирующего элемента 4 и эмиттером согласующего тран7, бэзэ транзистора 18 соед»кена с эмиттером первого трэн »cтс рэ 8 защиты, коллектор через пер х< д катод-анод фототиристорэ 5,ч:.1»»е» с ко»дс ктором транзис— тора 8, а диод 13 и светодиод 16 подключены параллельно выходным выводам стабилизатора, причем диод 13 — в обратном, а светодиОд 16 через резистор 17 н прямом направлении.

Стабилизатор работает следующим образом.

При подключении, например, стабилиэатора 2 к источникам питания, если стабилизатор 2 нагружен на собственную нагрузку (показано пунктиром) транзисторы 8 и 18 закрыты, что способствует нормальному включению стабилизатора.

Устойчивое включение обеспечивается тем, что открыванию транзисторов

8 и 18 защиты препятствует напряжение на переходах база — эмиттер составного транзистора 18, которое нейтрализует дейстние напряжения п-1 переходов база — эмиттер транзисторов, входящих в регулирующий элемент 4.

Напряжение между базой и эмиттером транзисторов 8 и 18 в нормальном режиме работы стабилизатора равно сумме напряжений на резисторе 5, переходах база-змиттер транзистора 4, резистора 11, делителя 10 и устанавливается с помощью резисторов 5 и 11 равным 0,3-0,4п В, где n — число транзисторов, входящих в транзистор

4, что достаточно для надежного запирания транзисторов 8 и 18 защиты. Напряжением на резисторе 19 можно пренебречь ввиду его малости, При перегрузке на выходе стабилизатора возрастает ток через резистор

5, что приводит к увеличению напряжения между базой и эмиттером транзисторов

8 и 18, они открываются, выходное напряжение стабилизатора уменьшается °

При коротком замыкании на выходе стабилизатора остаточный ток его намного меньше, чему способствует применение в качестве второго транзистора защиты составного транзистора 18, (п-1) открытых переходов коллектор— эмиттер которого создают дополнительное шунтирующее воздействие на регулирующий элемент 4 и согласующий транзистор 7.

Если напряжение V„«„ „источника подпитки подается раньше, чем напряжение 11„,, на коллектор транзистора

4, то переходы база — эмиттер посЛеднего работают как прямо включенные п диоды и в отсутствие резистора 19 падение напряжения на резисторе 5

440 6 транзистора 8 с датчиком 5 тока, транзистор 8 открывается, но не может полностью закрыть транзисторы 7 и 4, поскольку основное шунтирующее действие на них оказывает транзистор 18, который в данный момент закрыт по коллектору.

При этом защита "загрубляется", через стабилизатор протекает остаточный ток, достаточный для закрывания диода 13, последний s а кKр bы ва еe тTсcя, короткое замыкание на выходе стабиливЂ.атора 2 устраняется, напр ение Чвы 1 бит.1 нарастает до своего номинального значения, затем срабатывает фототиристор 15, обеспечивая дежурную связь коллектора транзистора 18 с коллектором транзистора 8, и работает как открытый диод. Если в процессе работы стабилизаторов происходит перегрузка или короткое замыкание нагрузки, то транзистор 18 -"рсэ открытый тиристор (диод) 15 дополнительно шунтирует транзисторы 7 и 4, обеспечивая минимальный остаточный ток через стабилизаторы.

Таким образом, стабилизаторы напряг:ения с ."-аш той от перегрузок по ток, соединслные последовательно, выходят на номинальный режим работы независимо от последовательности включения входных питающих напряжений.

1506

35 недостаточно для открытия защитных транзисторов 8 и 18 при безопасном для согласующего транзистора 7 токе °

При этом на резисторе 19 появляется дополнительное отпирающее за5 щитные транзисторы 8 и 18 напряжение, транзисторы 8 и 18 открываются и ограничивают ток через транзистор 7 на допустимом уровне. 10

Если подать напряжение +V

nor,g > то транзистор 4 входит в линейный режим, резко уменьшается ток эмиттера согласующего транзистора 7, напряжение на резисторе 19 уменьшается, защитные транзисторы 8 и 18 закрываются и стабилизатор выходит на нормальный режим работы. В дальнейшем резистор 19 на работу стабилизатора не влияет, так как через него течет ток базы транзистора 4 очень небольшой величины. На работу стабилизатора оптрон 14 влияния не оказывает, поскольку как при номинальной нагрузке, так и при возможной последующей 25 перегрузке выхода фототиристор 15 остается открытым.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе обеспечивается умен .шение остаточного тока в режиме короткого замыкания нагрузки и защита согласующего транзистора в случае раздельного питания согласующего и силового транзисторов регулирующего элемента.

Работа стабилизатора напряжения с защитой от перегрузок по току при последовательном соединении стабилизаторов 1 и 2 на общую нагрузку 3 происходит следующим образом.

Если, например, входные питающие напряжения +V» „ +V „„,„, включаются раньше входных питающих напряжений

Ф

+V„„, и V„,,„,, то напряжение +Vц„„ на выходе стабилизатора 1 появляется раньше напряжения V „„ на выходе стабилизатора 2, при этом через обратный диод 13 стабилизатора 2 и общую нагрузку начинает протекать ток, который открывает диод 13 и создает на выходе стабилизатора 2 искусственное короткое замыкание. При этом в цепи светодиода 16 ток отсутствует, фототиристор 15 заперт, в цепи перехода коллектор — эмиттер транзистора 18 ток

55 не течет, но переходы база — эмиттер транзистора 18 работают как и-1 открытых, последовательно соединенных диодов, обеспечивая связь эмиттера формула изобретения

Система электропитания с защитой, содержащая ro меньшей мере два стабиливатора постоянного напряжения, каждый из которых включает в себя регулируюшнй элемент, выполненный по схеме составного транз. còàðà на и транзисторах и соединенный коллектором с входным выводом, эмиттером -.ереэ резистивный датчик тока — с вьходным выводом и одним нз выводов делителя выходного напряжения, другой вывод которого подключен к общей шине, согласующий транзистор, коллектором соединенный с выводом для подключения источника подпитки, баэойс коллектором первого транзистора защиты, усилитель обратной связи с источником опорного напряжения, соединенный относительно общей шины питающим выводом с выводом для подклмгчения источника подпитки, выходным выводом — с базой согласующего тран1506440

Составитель В. Баранов

Техред А. Кр а в чу к

Редактор В. Петраш

Корректор О,Кравцова

Заказ 5438/50

Тираж 788

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина,101 зистора, а входным выводом - со средним выводом делителя выходного напряжения, и смещающий делитель напряжения, включенный между эмиттером согласующего транзистора и общей шиной, и средний вывод которого подключен к базе первого транзистора защиты, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения остаточного тока стабилизатора в режиме короткого замыкания нагрузки, защиты согласующего транзистора в случае раздельного питания согласующего и силового транзисторов регулирующего элемента, а 15 также расширения функциональных возможностей путем обеспечения их последовательной работы на общую нагрузку,. в него введены диод, оптрон, состоящий из фототиристора и светодиода, ограничивающий резистор, второй транзистор защиты из и-1 транзисторов и защитный резистор, причем защитный резистор включен между базой составного транзистора регулирующего элемента И эмиттером согласующего транзистора, второй транзистор защиты базой соединен с эмиттером, а коллектором через переход катод — анод фототиристора — с коллектором первого защитного транзистора, эмиттером — с выходным выводом, а диод и светодиоды оптрона подключены параллельно к выходным выводам соответственно диод в обратном, светодиод через ограничивающий резистор в прямом направлениях,