Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >741252 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву Р 650069 (22) Заявлено 210977 (21) 2526762/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,06.80. Бюллетень ¹ 22 (51)М. Кл.

G 05 F 1/58

Н 02 Н 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. .З16. .722.1(088 ° 8) Дата опубликования описания 150680 (72) Автор изобретения

В.С.Уманский (71) Заявитель (5 4 ) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПР Я ЖЕН И Я

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано преимущественно для питания анодных цепей мощных генераторных ламп в передающих устройствах различного назначения.

В основном авт.св. 9 650069 описан стабилизатор постоянного напряжения, содержащий включенный после- 0 довательно в одну из питающих шин регулирующий элемент, через первый выпрямитель, соединенный с выходными выходами, которые подключены ко входу усилителя преобразователя, выхо- дом соединенного с базой первого транзистора блока импусно-фазового управления, управляющего вторым транзистором блока импульсно-фазового управления, в коллекторную цепь которого включен конденсатор,зашунтированный переключающим .элементом, вымод которого связан с управляющим входом регулирующего элемента, причем эмиттер и коллектор второго тран-25 зистора, имеющего шины проводимости, противоположный первому транзистору, через соответствующие резисторы и стабилитрон соединены с выходом второго выпрямителя, входом связанного с входными выводами, источник пост янного напряжения, подключенный к базе второго транзистора блока импульсно-фазового управления через дополнительно введенные и соединенные последовательно первые резистор и диод, к точке соединения которых подключен коллектор первого транзистора, а к коллектору второго транзистора через дополнительно введенные и соединенные последовательно вторые" резистор и диод, к точке соединения которых подключен коллектор дополнительно введенного ключевого транзистора, базой соединенного с дополнительно введенным источником управляющего напряжения (1).

Цель в достижении зашиты путем отключения с последующим автоматическим повторным включением ттрн одиночных кратковременных перегрузках и отключение без повторного включения при многократно повторяющихся кратковременных перегрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения источник управлякщего напряжения содержит датчик тока, пороговый элемент, резисторы, коммутирующий

741252 транзистор, включенный по схеме с обшей базой, инвертируюший транзистор, RC-цепочку, релаксационный генератор на однопереходном транзисторе и дне параллельные цепочки первая из которых состоит иэ последонательно соединенных резистора и тиристора, а вторая — из диода и конденсатора, причем датчик тока одним нынодом подключен к отрицательному полюсу первого выпрямителя, а другим выводом — к обшей шине, эмиттер комм тируюшего транзистора подключен к обшей шине через первый резистор и через последовательно соединенные пороговый элемент и укаэанный датчик тока, база подключена к обшей шине через второй резистор, а коллектор годключен к базе иннертируюшего тран— зистора,к обшей шине через две параллельные цепочки и к поло:-:<ительному полюсу источника постоянного напряжения через третий резистор, коллектор иннертируюшего транзистора подключен к базе ключевого транзистора и через четвертый регистр к обшей шине, а эмиттер через пятый резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения подключенного к обшей шине через ВС-цепочку, средняя точка которой подключена к эмиттеру однопереходного транзистора„ первая база которого подключена к управляюше му электроду тиристора первой цепочки и через шестой резистор к общей шине, а вторая база подключена к средней -.î÷êå второй цепочки через седь— мой резистор.

Сушность предложения ..оясняется чертежами, где на фиг. 1 представле-на принципиальная схема стабилизатора постоянного напряжения, а на фиг, 2 — эпюры напряжений.

Стабилизатор содержит регулирующий элемент 1 с импульсно-фаэовым управленияем -(например, на симисторе) включенный н питаюшую сеть перемен— ного тока последовательно с нагрузкой в виде выпрямителя 2, блок 3 импульсно-фазового управления, состояший из мостоного выпрямителя 4,резистора 5, первого и второго транзисторон 6 и 7 разного типа проводимости (р-п-р и п-р-п) с резисторами

8 и 9 н цепях эмиттеров, а также нремязадаюший конденсатор 10. .Элементы 5„ 6, 8 и 10 соединены последовательно и подключены к выходу выпрямителя 4, Стабилитрон 11 подключен к месту соединения реэисторон 5, 8 и

1?. База транзистора 7 соединена с резистором 13 и выходом выпрямителяпреобраэонателя 14, вход которого сня зан с выходом выпрямителя 2, Параллельно конденсатору 10 подключен переключающий элемент 15, например, на однопереходном транзисторе. K базе транзистора б подключен через последовательно соединенные диод 16 и резистор 17 дополнительный источник

18 постоянного напряжения, причем к точке соединения диода 16 с резистором 17 подключен коллектор транзистора 7, Место соединения коллектора транзистора б с конденсатором 10 через последовательно соединенные диод 19 и резистор 20 подключена к источнику 18; точка соединения диода

19 с резистором 20 связана с коллектором ключевого транзистора 21, Его база подключена к источнику 22 управ— ляюшего напряжения, срабатываюшего, например, при аварийном коротком замыкании, Вход питания и выход блока 3 со единены с питаюшей сетью и управляюшим входом регулируюшего элемента 1 через трансформат оры 23 и 24.

Усилитель †преобразовате 14 мо2() жет быть выполье-> известным образом, например, на основе соединенных последовательно делителя выходного напряжения стабилизатора и дифферен— циального усилителя, к одному из нхоз" дон которого подключен источник постоянного опорного напряжения.

Источник управляющего напряжения

22 содержит коммутируюший транзистор

25 (и-р — п), включенный по схеме с обшей базой; его эмиттер через пороговый элемент 26 (например, стабилитрон) соединен с обшей шиной через датчик тока 27 и непосредственно с общей шиной через резистор 28. База транзистора 25 соединена с обшей LtlH ной "=-ерез резистор 29 с целью ограничения тока базы. Коллектор соединен с источником 18 через резистор 30 с базой инвертирующего транзистора

31 (р-п-р), включенного.по схеме с общим эмиттером и выполняющего функцию иннертора. Коллектор транзистора 31 (выход инвертора) соединен с базой ключевого транзистора 21 и, через резистор 32, с обшей шиной; эмиттер транзистора 31 через резистор 33 соединен с источником 18, К коллектору коммутируюшего тран— зистора ?5 подключены также две параллельные цепочки, первая из которых состоит из последовательно соединенных резистора 34 и тиристора

35, а вторая — из последонательно соединенных диода 36 и конденсатора 37.

К точке соединения последних через

55 резистор 38 подключена вторая база однопереходного транзистора 39, первая база которого соединена с управляюшим электродом тиристора 35 и резистором 40, Эмиттер транзистора

39 соединен с общей шиной и источником 18 через RC-цепочку, состояшую из резисторов 41, 42 и конденсатора 43.

Стабилизатор напряжения работает

6 . следующим образом. Если ток ныпрями741252 теля 2, протекающий через датчик 27 не превышает номинала, то падение напряжения U на датчике оказывается меньше напряжения стабилизации U порогового элемента 26 на стабилитроне. Стабилитрон заперт, транзисторы 25, 31 и тиристор 35 тоже заперты. Конденсатор 37 через диод 36 и резистор 30 заряжен до напряжения

Е источника 18. Напряжение U между базами транзистора 39 примерно равно g бб бд (RcSd з8) < где R — сопротивлeíèå между базами, R — сопротивление резистора 38.

Напряжение U на эмиттер однапереходного транзистора 39 и на конденсатор 43 поступает от источника 18 5 через делитель напряжения, образованный резистсрами 41, 42. Это напряжение выбирается из у слави я, пр едотврашаюшего включение змиттернаго перехода и срабать:вание релаксацианнага 20 генератора

«э К-Udo i где К „— коэффициент переключения транзистора 39, В результате тран— э»стор 39 заперт па змиттеру и на- 2з пряжение на угравляюшем электроде тиристора 35» резисторе 40 близки к нулю. Отметим, что сопротивление резистора 40 выбирается В4о ((П .

При возникновении кратковременной «@Q перегрузки (ат длительной пере=рузки защита обеспечивается, например, с помощью плаэкаго предохранителя) отрицательное напряжение на датчике

? 7 превьп",ает напряжение стабилизациии U элемента 26, что вызывает отпирание транзисторов 25, 31 и появление пала китEëь HGão 6àïð ÿæåãi» я на резисторе 32 и базе ранзистара

21. Диод 19 отпирается и конденсатор

10 оказывается замкнутым почти какоротко через упомянутый диод и транзистор 21. Напряжение «(фиг. 2 с) оказываетс я близким к нулю, импульсы запуска U»» отсутствуют (фиг. 2 1), сими стор 1 запирается, стабилизатор отключается и нагрузка обесточивается.

После этого стабилитрон 27 и транзисторы 21, 25 и 31 вновь запираются, напряжения «с, U», Б„появляются вновь и в результате происходит ав- 50 таматическое повторное включение стабилизатора спустя время, не меньшее, чем длительность полупериода напряжения сети «cence (фиг. 2 а) .

Ва время действия тока перегрузки 55 напряжение на коллекторе транзистора 25 вследствие ега отпирания становится меньше, чем E и диод 36 запирается. Конденсатор 37 разряжается через резистор 38 и сопротивление 6()

R< транзистора 39 . Постоянная времейи разряда Тр выбирается так, чтобы за время действия тока перегрузки конденсатор 37 не успевал разрядиться до такого напряжения, чтобы выполнилось условие в ключения эмиттернога перехода транзистора 39 (когда станет Б ) K„Ugg ) . В результате эмиттерный переход транзистора 39 остается запертым, остается запертым и тиристар 35. После повторного включения стабилизатора конденсатор 37 вновь дозаряжается через резистор

30 и диод 36 от источника 18 до напряжения Е, Если будут происходит повторные пробои в нагрузке до того, как конденсатор 37 успеет полностью дазарядиться, то будут происходить вновь повторные отключения и включения несколько раэ подряд. Напряжение на конденсаторе 37 будет с каждым разом уменьшаться да тех пор, пока не произойдет включение эм .ттернаго перехода транзистора 39 и транзистора 35, Тир»стар останется включенным благодаря протеканию тока через резисторы

30 и 34 от источника 18 (этот ток устанавливается большим, чем ток спрямления) . H результате транзисторы 31 и 21 окажутся все время открытыми. Стабилизатор будет неабратиI мо отключен — автоматического повтарнага включения уже не будет..

Количества повторных пробоев и временной интервал между ними, при которых обеспечивается описанное необратимое отключение, могут быть установлены путем выбора величин постоянных времени разряда и заряда конденсатоба 37 с емкостью Сэ (Нээ + Ндб) i э CЪ7 к о R3эi (R>> где R,. — сопротивление резистора 30, Итак, технико-экономический эффект от использования предложения заключается в достижении зашиты стабилизатора гутем отключения с автоматическим повторным включением прн одиночных кратковременных пробоях и отключение без повторного включения при многократно »овторяющихся пробоях (перегрузках), Это позволяет повысить эксплуатационную надежность особенно при использовании стабилизатора для питания анодных цепей мощных генераторных ламп в передатчиках, высокочастотных печах и т,п.

Формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения по авт,сэ.2650069,о т л и ч а юшийся тем,что,с целью обеспечения защиты путем отключения с последующим автоматическим повторным включением при одиночных кратковременных перегрузках и отключении без повторного включения при многократных перегрузках, источник управляющего напряжения содержит датчик така

741252

>cvnt u

0с

С

t

1 е

1 !

Фиг 7 фиг!

Составитель С, Горбачева

Редакт ор Г. Шибаев а Техр ед Л. Теслюк Корректор Е. Папп

Заказ 3203/47 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откоытий

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

Филиал ППП Патент „ г.Ужгород, ул.Проектная,4 пороговый элемент, резисторы, коммутирующий транзистор, включенный по схеме с обшей базой, инвертирующий транзистор, RC-цепочку, релаксационный генератор на однопереходном транзисторе и две параллельные цепоч- 5 ки, первая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и тиристора, а вторая из диода и конденсатора, причем датчик тока одним Bhlводом подключен к отрицательному полюсу первого йыпрямителя, а другим выводом — к обшей шине, эмиттер коммутирующего транзистора подключен к обшей шине соответственно через первый резистор и через последовательно соединенные пороговый элемент и указанный датчик тока, база подключена к обшей шине через второй резистор, а коллектор подключен к базе инвертирующего транзистора, к общей шине через две паралельные цепочки и к положительному полюсу источника постоянного напряжения через третий резистор, коллектор инвептируюшего транзистора подключен к базе ключевого транзистора и через четвертый резистор к обшей шине, а эмиттер через пятый резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, подключенного к общей шине чеоез RC-цепочку, средняя точка которой подключена к эмиттеру однопереходного транзистора, первая база которого подключена к управляющему электроду тиристора первой цепочки и через шестой резистор к общей шине, а вторая база подключена к средней точке второй цепочки через седьмой резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 650069, кл. G 05 F 1/58, 15.11.76.