Стабилизированный источник питания с защитой

Стабилизированный источник питания с защитой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (964606

ИЗОБРЕТЕИИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свиа-ву— (5 l ) M. Кл.

6 05 F 1/58 (22)Заявлено 14. 04.80 (21) 2 1!0320/24-07 с присоеанненнем заявки J%—

3Ъаударстанкый канитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень Ме 37

Дата опубликования описания 07. 10 .82 по делам изобретений н открытий (5З } УЛ К бг! 316. .722.1(088.8) (72) Авторы изобретения

О.А. Томигас, IO.Í. Снегирев, В.Н.Павлов и А.Г. Ложкин (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЪ|Й ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЦИТОЙ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение

I в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известно устройство защиты стабилизатора напряжения, содержащее исполнительный элемент, включенный последовательно в цепь питания между регулируемым элементом стабилизатора и питающим выводом (1 ).

Однако это устройство не обеспечивает отключение стабилизатора при . снижении питающего напряжения ниже допустимого значения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилизированный источник питания с защитой, содержащей стабилизатор постоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, включен- 20 ным в плюсовую шину, и блок защиты, состоящий из исполнительного узла с исполнительным элементом, включенным между входным питающим выводом и вход2 ным выводом стабилизатора, дифференциального усилителя, первый вход которого подключен к среднему выводу первого делителя напряжения, включенного между входными питающими выводами, второй вход подключен к выходу, первого опорного делителя напряжения, выполненного на стабилитроне и балластном резисторе, а второй выход дифференциального усилителя соединен с управляющим входом исполнительного узла f2 ).

Недостатками известного устройства являются отсутствие защиты при понижении питающего напряжения, необходимость в которой возникает при использовании ключевых стабилизаторов напряжения, а также включение исполнительного элемента в минусовую шину, что ухудшает условия эксплуатации устройства в системах с заземленной ми- нусовой шиной и отсутствие регулировки уровней срабатывания защиты, что также ухудшает условия эксплуатации.

964606

Целью изобретения является повюшение надежности путем обеспечения защиты от недопустимых изменений напряжения питающей сети,-а также улучшение эксплуатационных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированном источнике питания с защитой в блок защиты введе ны второй опорный делитель напряжения,10 выполненный аналогично первому, второй делитель напряжения, включенный между входными выводами стабилизато- ра напряжения, согласующий транзистор исполнительного узла, дополнительный .1S транзистор, разделительный диод, включенный между первым входом дифференциального усилителя и выходным плюсовым выводом стабилизатора напряжения, и демпфирующий конденсатор, при этом дифференциальный усилитель выполнен с открытыми коллекторными выходами, исполнительный элемент исполнительного узла выполнен по схеме комплементарного составного транзистора и включен последовательно в плюсовую шину коллектором выходного транзистора к входному питающему выводу, причем база исполнительного элемента является управляющим входом исполнительного узда, коллектор-эмЬттер— ный переход согласующего транзистора исполнительного узла подключен к эмиттерному переходу предварительного транзистора исполнительного элемента, причем эмиттерные переходы согла35 сующего транзистора и выходного транзистора исполнительного элемента шунтированы запирающими резисторами, база согласующего транзистора соединена

40 с первым выходом дифференциального усилителя и с коллектором дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен со средним выводом второго делителя напряжения, а база - с

45 выходом второго опорного делителя напряжения, демпфирующий конденсатор подключен параллельно стабилитрону второго опорного делителя напряжения, резисторные выводы опорных делителей напряжения подключены к плюсовому входному питающему выводу, а,их стабилитронные выводы и эмиттерная цепь дифференциального усилителя подключены к минусовому питающему выводу, соединенному с общей шиной, причем параллельно стабилитронам опорных делителей напряжения подключены вве-i денные переменные резисторы, средние выводы которых являются выходами указанных опорных делителей.

На чертеже представлена принципиальная схема стабилизированного источника питания с защитой.

Устройство содержит стабилизатор

1 постоянного напряжения с последовательно включенными в плюсовую шину регулирующим элементом 2, блок 3 защиты, состоящий из исполнительного узла 4, с исполнительным элементом выполненном на выходном транзисторе 6 и предварительном транзисторе 7, которые соединены по схеме комплемен-, тарного составного транзистора, причем коллектор транзистора 6 соединен с плюсовым питающим выводом 8. B исполнительный узел 4 входит также согласующий транзистор 9, эмиттерный переход которого шунтирован запирающим резистором 10. Аналогичный резистор 11 подключен к эмиттерному переходу транзистора 6. В блок защиты входит дифференциальный усилитель

12, первый вход которого подключен к среднему выводу первого делителя

13 напряжения и через разделительный диод 14 - к выходному-отводу 15 стабилизатора 1 напряжения. В блок

3 защиты входит также первый и второй опорные делители 16 и 17 напряжения, каждый из которых состоит из балластного резистора, стабилитрона и переменного резистора, демпфирующий конденсатор 18, дополнительный транзистор 19 и второй делитель 20 напряжения. Первый открытый коллекторный выход усилителя 12 соединен с базой транзистора 9 и с коллектором транзистора 19, а второй открытый коллекторный выход усилителя 12

"оединен с базой транзистора 7, являющейся управляющим входом исполнительного узла 4. Выходы опорных делителей 16 и 17 (средние выводы переменных резисторов} соединены соответственно .с входом усилителя

1 2 и с базой транзистора 19 Конденсатор 18 подключен параллельно стабилитрону второго опорного делителя

17. Делитель 20 напряжения подключен параллельно входным выводам стабили-. затора 1, а его средний вывод соединен с эмиттером транзистора 19. Резисторные выводы опорных делителей

16 и 17 подключены к входному выводу 8, а стабилитронные выводы и эмиттерная цепь усилителя 12 соединены

606

Формула изобретения

5 964 с минусовым питающим выводом 21, который является общей шиной.

Стабилизированный источник питания с защитой работает следующим образом. S

В нормальном режиме блок 3 защиты никакого влияния на работу стабилизатора 1 не оказывает, так как исполнительный элемент 5 находится в открытом состоянии. 10

При повышении питающего напряжения выше допустимого со среднего вывода делителя 13 входного напряжения на первый вход дифференциального усилителя 12 поступает сигнал, 15 открывающий cooTаетствующий транзистор. Коллекторный ток этого транзистора увеличивается, а результате чего увеличивается базовый ток,транзистора 9 исполнительного узла 4, 20 выходное сопротивление транзистора

9 начинает уменьшаться, что приводит к подзапиранию исполнительного элемента 5. Вследствие этого на делителе 20 напряжения уменьшается напря- 25 .жение, в результате чего увеличивается коллекторный ток транзистора 19, а значит и базовый ток транзистора 9, вследствие чего транзйстор 6 еще более подзапирается, т. е. осуществля- 30 ется действие положительной обратной связи и исполнительный элемент 5 запирается полностью, отключая стабили. затор 1 от питающей сети.

Для того, чтобы включить снова стабилизатор, необходимо отключить источник питания, а затем снова его подключить. Порог срабать|вания защиты от повышения. питающего напряжения устанавливается делителем 1.3.

Защита потребителя (нагрузки) от перенапряжения (например, при выходе из строя стабилизатора 1) обеспечивается с помощью диода 14. Когда напряжение на выходе стабилизатора 1 возрастает, через диод 14 поступает напряжение так же, как при защите стабилизатора от повышения питающего напряжения.

При понижении питающего напряжения ниже допустимого значения напряжение на эмиттере транзистора 19, снимаемое с делителя 20 напряжения, становится ниже, чем на базе, в результате чего транзистор 9 открыаает55 ся, а транзистор 6 закрывается, защищая стабилизатор от понижения напряжения. Порог срабатывания защиты от понижения питающего напряжения, устанавливается делителем 20 напряжения.

Таким образом, в устройстве осуществляется защита от бросков напряжения в питающей ети выше и ниже допустимого значения, а также защита потребителя от перенапряжения, при выходе из строя стабилизатора, что повышает надежность работы блоков питания.

Изобретение может быть использовано при прйменении стабилизаторов любого типа, как линейного так и импульсного.

Стабилизированный источник питания с защитой, содержащий стабилизатор по-. стоянного напряжения с последовательным регулирующим элементом, включенным в плюсовую шину, и блок защиты состоящий из исполнительного узла с исполнительным элементом, включенным между входным питающим выводом и входным выводом стабилизатора, дифференциального усилителя, первый вход которого подключен к среднему выводу первого делителя напряжения, включенного между входными питающими выводами, второй вход подключен к выходу первого опорного делителя напряжения, выполненного на стабилитроне и балластном резисторе, .а второй выход дифференциального усилителя соединен с управляющим входом исполнительного узла, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от недопустимых изменений напряжения питающей сети, а также с целью улучшения эксплуатационных свойств, в блок защиты введены второй опорный делитель напряжения, выполненный аналогично первому .

l второи делитель напряжения, включенный между входными выводами стабилизатора напряжения, согласующий транзистор исполнительного узла, дополнительный транзистор, разделительный диод, включенный между первым входом дифференциального усилителя и выходным плюсовым выаодом стабилизатора напряжения, и демпфирующий конденсатор, при этом дифференциальный усили-. тель выполнен с открытыми коллектор ными выходами, исполнительный элемент исполнительного узла выполнен по схе.ме комплементарного составного транСоставитель 0. Овсянников

Техред Ж. Кастелевич Корректор Ю.Макаренко

Редактор Г. Ус

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7628/27

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

7 964606 . 8 зистора и включен последовательно в демпфирующий конденсатор подключен плюсовую шину коллектором выходного параллельно стабилитрону второго; транзистора к входному питающему вы- опорного делителя напряжения, резисводу, причем база исполнительного торные выводы опорных делителей наэлемента является управляющим входом 5 пряжения подключены к плюсовому входисполнительного узла, коллектор-эмит- ному питающему .выводу, а их стабилитерный переход согласующего транзис- тронные выводы и эмиттерная цепь тора подключен к эмиттерному перехо- дифференциального усилителя подклюду предварительного транзйстора ис- чены к минусовому питающему выводу, полнительного элемента, причем эмит- 0 соединенному с общей шиной, причем терные переходы согласующего транзис - . параллельно стабилитронам опорных тора и выходного транзистора испол- делителей напряжения подключены ввенительного элемента шунтированы зайи- денные переменные резисторы, средрающими резисторами, база согласую- ние выводы которых являются выходами щего транзистора соединена с первым tS указанных опорных делителей, выходом дифференциального усилителя Источники информации, и с коллектором дополнительного тран- принятые во внимание при экспертизе зистора, эмиттер которого соединен 1. Авторское свидетельство СССР со средним выводом второго делителя .531142, кл. G 05 F 1/58, 1974. напряжения, а база — с выходом вто- 20 2, Авторское свидетельство СССР рого опорного делителя напряжения, N 531143, кл. G 05 F 1/58, 1974.