Вторичный источник питания постоянного тока

Вторичный источник питания постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< Н И Е «ii7445)8

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.09.77 (21) 2523841/24-07 (5l) М. Кл.а с присоединением заявки №вЂ” б 05 F !/58

Гееудерствевный кемктет (23) Приоритет— (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 05.07.80 во левам взобретеиий и открытий

Н. И. Милюков (72) Автор .. изобретения

{71) Заявитель (54) ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения в качестве источника питания с зашятой потребителя от возможныя перенапряжений.

Известно устройство, содержа щее стабилизатор напряжения, в котором имеются измерительный орган, содержащий дифференциальный усилитель постоянного тока, и одному из входов которого подключен резисторный делитель напряжения, а к дру. гому входу подключен источник опорного напряжения, регулирующии элемент„включенный последовательно с нагрузкой и управляющим входом к выходу усилителя постоянного тока и устройство защиты от по- вышения и понижения напряжения на транзисторе, эмиттер которого подключен к эмиттерам транзисторов дифференциального усилителя измерительного органа стабилизатора, его база соединена со средней точкой делителя напряжения, а коллектор одного из транзисторов усилителя и дополнительного транзистора соединены через стабилитроны с управляющим электродом тиристора, в анодную цепь которого включен исполнительный орган устройства защиты 11).

Недостатком этого стабилизатора является то, что он не обеспечивает непрерывность работы при выходе из строя отдельных травзистбров регулирующего элемента. EblcTpoдействие данного блока защиты недостаточно, чтобы обеспечить защиту нагрузки, например, устройств на йнтегральных схемах, от перенапряжений.

Наиболее близким к предлагаемому является вторичный источник питания постоянного тока, содержащий стабилизатор напряжения, подключенный входом к входным выводам, а выходом через соединительный кабель — к выводам для подключения нагрузки, причем стабилизатор состоит из регулирующего элемента, включенного в одну из силовых шин, управляющий вход которо.

15 ro подключен к выходу блока управления, входом соединенного с выводом для подключения нагрузки и блока защиты, входом соединенного с выходом стабнлизатораМ

Недостатком этого устройства является то, что в случае осуществления стабилизации напряжения на нагрузке при налнчин линии большой протяжнности и значительйом падении напряжения в ней, не обеспе744518 чивается защита нагрузки от всплесков напряжения при сбросе нагрузки. Это объясняется тем, что напряжение на выходе стабилизатора выше, чем на нагрузке на величину падения напряжения в линии. Л так как при сбросе тока нагрузки, например, с номинального значения до минимального и при наличии даже быстродействую- щего регулирующего элемента, который ус. пеет закрыться, на выходе стабилизатора за счет емкостного фильтра будет поддер. живаться прежнее падение напряжения, а запасенная в нем энергия будег разряжаться на минимальную нагрузку и, следовательно, на нагрузке будет расти напряжение и может превысить величину допустимого значения. Данное устройство в этом случае не обеспечивает защиту нагрузки от повышения напряжения и непрерывность работы. Кроме того, вспомогательный регулирующий элемент по габаритам равен основному и в целом устройство представляет собой громоздкое конструктивное исполнение.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что регулирующий элемент выполнен на составном транзисторе, в эмиттерную цепь которого включен предохранитель, а блок защиты входом подключен к выводам для подключения нагрузки и состоит из измерительного и исполнительного органов, причем вход измерительного органа соединен со входом блока защиты, а выход — со входом исполнительного органа, выходом подключенного к выходу блока защиты. Исполнительный орган блока защиты выполнен на ключевом элементе, балластном резисторе, зашунтированным реле и конденсатором, причем размыкакпцие контакты реле включены между выходом исполнительного органа и одним выводом балластного резистора, другой вывод которого соединен через ключевой элемент с общей шиной и с выходом измерительного органа.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Источник питания содержит регулирую щий элемент последовательного типа, один конец которого подключен к одному из входнь!х выводов напряжения стабилизатора, а другой через соединительный кабель 2 — к нагрузке 3, соединенной через следующий кабель 2 к другому входному выводу напряжения. Ко входу стабилизатора подключен. своим входо стабилизатор 4 тока, выход которого соединен со входом регулирующего элемента l и выходом блока 5 управления стабилизатора. Блок 5 управления входом соединен со входом блока 6 защиты, а точки соединения подключены непосредственно к нагрузке 3. Выход блока 6 защиты подключен к выходу стабилизатора напряжения, к которому подключен емкостной фильтр ?. ,Регулирующий элемент I состоит из пИрал йельно включенных транзисторов 8, в эмиттерные цепи которых включены предохранители 9, а в базовые — развязывающне диоды 10. Общая точка соединения коллекторных цепей всех транзисторов 8 подключена к входному выводу стабилизатора. Базовые цепи всех транзисторов 8 объединены и подключены к выходу стабилизатора 4 тока н . к выходу блока 5 управления. Общая точка соединения эмиттерных цепей всех транзисторов 8 подключена к соединительному кабелю 2.

16 Блок 6 защиты содержит измерительный орган 11 и исполнительный орган 12. Изме рительный орган 11 содержит делитель 13 напряжения, подключенный к нагрузке 3, усилитель постоянного тока на транзисторе 14, в эмиттерную цепь которого включен стабилитрон 15, а в коллекториую цепь включен резистор 16, соединенный с выходной клеммой стабилизатора. Средняя точка резистора 16 соединена через диод 17 с цепью управления ключевого элемента 18, 2© нсполйительного органа !2. Исполнительный орган 12 содержит ключевой элемент

18, один конец которого подключен к общей шйне, а другой — через последовательно соединенный балластный резистор 19, параллельно включенные реле 20 и конденса2$ тор 21, и размыкающие контакты 22 реле

20 — к другому выходному выводу стаби. лизатора.

Устройство работает следующим образом, При работе в номинальном режиме на зо нагрузке поддерживается стабилизированное напряжение в заданных пределах, и на вход блока 6 защиты, т. е. на его измерительныи орган 11 поступает сигнал. На де лителе напряжения 13 и стабилитроне 15 устанавливается напряжение, которое при33 . кладывается к цепи эмиттер-база транзистора 14. Это напряжение обеспечивает закрытое состояние транзистора 14 и ключевого . элемента 15 исполнительного органа 12. Поэтому элементы защитй не влияют íà ра е боту источника питания. При сбросе на грузки 3, т. е. при изменении тока нагрузки от номчнального значения до минимального, за счет большой протяженности линии и имеющегося емкостного фильтра, заряженного до величины выходного напряжем ния стабилизатора, начинает повышаться напряжение на нагрузке 3, делителе 13, в цепи база-эмиттер транзистора 14. Когда напряжение на нагрузке 3 достигнет величины срабатывания блока 6 защиты, тран= зистор 14 открывается и на вход исполнитель а ного органа 12 поступает сигнал. Ключевой элемент 18 открывается и через резистор 19 протекает ток дополнительной нагрузки. Од. новременно на вход блока 5 управления стабилизатора и регулирующий элемент 1 поступает сигнал, который закрывает регулирующий элемент 1. Это приводит к снижению напряжения иа выходе источника питания и, следовательно, на нагрузке проис; ходит снижение напряжения. При достиже.

744518 нии напряжения номинального значения транзистор 14 закрывается, ток через цепь управления ключевого элемента 18 исполнительного органа 12 прекращается. Напряжение на резисторе 19 достигает величины срабатывания реле 20, реле срабатывает и размыкает контакты. Ток через ключевой элемент 18 не протекает и ключевой элемент

18 закрывается. Источник питания при этом продолжает нормально функционировать.

При появлении неисправности в регулирующем элементе 1, например, коротком замыкании цепи коллектор-эмиттер транзистора 8, устройство функционирует аналогичным образом.

Устройство обеспечивает непрерывность работы и защиту нагрузки от перенапряже. ний, возникающий в аварийных режимах и при ее коммутации в цепях с большими потерями в линии.

Формула изобретения

26

l. Вторичный источник питания постоянного тока, содержащий стабилизатор напряжени я, подключенный входом к входным выводам, а выходом через соединительный кабель — к выводам для подключения нагрузки, причем стабилизатор состоит из регулирующего элемента, включенного в одну из силовых шин, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, входом соединенного с выводом для подклю чения нагрузки и блока загциты, выходом соединенного с выходом стабилизатора, огличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, регулирующий элемент выполнен на составном транзисторе, в эмит-. терную цепь которого включен предохранитель, а блок защиты входом подключен к выводам для подключения нагрузки и состоит из измерительного и исполнительного органов, причем вход измерительного органа соединен со входом блока защиты, а выход — со входом исполнительного органа, выходом подключенного к выходу блока защиты.

2. Источник питания rto и. 1, отличаюашйся тем, что исполнительный орган блока защиты выполнен на ключевом элементе, балластном резисторе, зашунтированным реле и конденсатором, причем размыкающие контакты реле включены между выходом исполнительного органа и одним выводом балластного резистора, другой вывод которого соединен через ключевои элемент с общей шиной и с выходом измерительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f. Авторское свидетельство СССР № 480067, кл. G 05 F !/58, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 575630, кл. G 05 F 1/58, 197?. 744518

Составитель С. Чернышева

Редактор Е. дорошенко Техред K. Шуфрич Корректор Г. Папп

Зайеэ 3793/12 Тира к 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений н открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушскзя иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4