SU1325442A1 - Импульсный стабилизатор посто нного напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. Основу устройства составл ют транзисторный регулирующий элемент 1 последовательного типа, блок 2 управлени , делитель 5 входного напр жени , селектор 6 уровн , пусковой конденсатор 10, ключ 12, датчик 15 состо ни  нагрузки, пороговые блоки 7, 8, один из которых установлен в питающей цепи блока 2 управлени , а другой - между выходом датчика 15 состо ни  нагрузки и управл ющим входом первого ключа 12, шунтирующего пусковой конденсатор 10. Благодар  введению в устройство ограничени  11 напр жени , второго 13 и третьего 14 ключей и третьего порогового блока 9 с соответствующими функциональными св з ми исключаетс  нежелательное превышение напр жени , питающего узел формировани  управл ющих сигналов, устран етс  прохождение после срабатывани  защиты излишнего тока повышенного значени  через селектор уров- с н  и ключ, шунтирующий пусковой конденсатор , предотвращаетс  неоправданный вывод стабилизатора из действи  при нормальном состо нии нагрузки , но существенном, хот  и допустимом снижении напр жени  первичного источника питани . 1 ил. 5S (Л со ю ел 4 4 ГО

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитани .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.

На.чертеже представлена функциональна  схема импульсного стабилизатора посто нного напр жени .

Устройство содержит транзисторный регулирующий элемент 1 поеледова тельного типа, блок 2 управлени  с последовательно включенными узлом 3 формировани  управл ющих сигналов (в виде совокупности резистивного делител  напр жени  обратной св зи, источника опорного напр жени , усилител  сигнала рассогласовани , генератора импульсов и широтно-импульсно- го модул тора с общим питающим напр жением 5 В) и усилительным узлом 4 (на операционном усилителе с питающим напр жением 27 В в установившемс  режиме), резистивный делитель 5 напр жени , диодный селектор 6 уровн , первый, второй и третий пороговые блоки 7-9 (первый из которых выполнен с автоматическим шзгати- рованием собственно порогового элемента после его срабатывани ), пусковой конденсатор 10, ограничитель 11 напр жени , первый, второй и третий ключи 12-14, датчик 15 состо ни  нагрузки, входной вывод 16 дл  подключени  первичного источника питанин , общую шину 17 и выходной вывод 18 дл  подключени  нагрузки.

Вход узла 3 формировани  управл ющих сигналов блока 2 управлени  соединен , относительно шины (не показано) с выводом 18, выход усилительного узла 4 последнего подключен к управл ющему-входу регулирующего элемента 1. Вход делител  5 напр жени  соединен с выводами 16 и 17. Один из входов селектора 6 уровн  соединен с выводом 18, а выход - через пороговый блок 7 - ,с питающим входом усилительного узла 4 блока 2 управлени . Пусковой конденсатор 10 и ключ 12 включены параллельно на выходе селектора 6 уровн . Вход датчика 15 состо ни  нагрузки подключен к выводам 16 и 18, т.е. к силовым выводам регулирующего элемента 1. Выход порогового блока 8 соединен с управл ющим входом ключа 2. Ограничитель 11 напр жени  включен между выходом порогового блока 7 и питающим входом узла 3 формировани  управ

5

0

5

0

5

0

5

0

5

л ющих сигналов блока 2 управлени . Ключ 13 включен между выходом делител  5 напр жени  и другим входом селектора 6,уровн  а ключ 13 - между выходом датчика 15 состо ни  нагрузки и входом порогового блока 8. Вход порогового блока 9 соединен с выходом делител  5 напр жени . Управл ющие входы ключей 13 и 14 подключены к выходам соответственно пороговых блоков 8 и 9.

Устройство работает следующим образом .

С подачей на вывод 16 и шину 17 напр жени  от первичного источника питани  через делитель 5 напр же1ни , нормально открытый ключ 13 и один из диодов с електора 6 уровн  осуществл етс  зар д пускового конденсатора 10. Ключ 12 нормальна закрыт и не преп тствует данному процессу. При достижении напр жением на. конденсаторе 10 заданного значени  срабатывает пороговый блок 7 и обеспечивает подачу питающего-напр жени  на узел 3 формировани  управл ющих сигналов и усилительный узел 4 блока 2 управлени . При этом питающее напр жение узла 3 остаетс  на номинальном дл  использованной в нем элементной базы уровне, а питающее напр жение узла 4 монотонно увеличиваетс  по мере дальнейщего зар да пускового конденсатора 0, обеспечива  монотонный (от импульса к импульсу) рост амплитуды сигналов на управл ющем входе регулирующего элемента 1 и постепенное (вплоть до номинального) нарастание вьDcoднoгo напр жени  стабилизатора , исключающее брусок пускового тока. С установлением рабочего режима селектор 6 уровн  с помощью другого своего диода переключает питание блока 2 управлени  с выхода делител  5 напр жени  на выход стабилизатора.

Датчик: 5 состо ни  нагрузки выполнен на основе интегратора длительности импульсов на регул ирующем элементе 1 с инвертирующим усилительным каскадом. Если нагрузка устройства меньше номинальной, выходной сигнал датчика 15 не превышает уставки срабатывани  порогового блока 8, В случае же чрезмерного повышени  нагрузочного тока 5 либо короткого замыкани  в нагрузке сигнал на выходе дат- ч.ика 1 5 возрастает и через нормально открытый ключ 14 переводит пороговый блок 8 из одного состо ни  в другое. Последний открывает ключ

12и закрывает ключ 13. Ключ 12 шунтирует пусковой конденсатор 10, снима  питание с блока 2 управлени  и закрыва  тем самым регулирующий элемент 1. Закрытие ключа 13 исключает прохождение тока через селектор 6 уровн  « ключ 12, предотвраща  их перегрузку и излишний расход электро- энергии. При снижении нагрузочного тока до номинального, т.е. после окончани  аварийного режима, порого- вьй блок 8 возвращаетс  в исходное состо ние, ключ 12 закрываетс ,ключ

13открываетс , вновь зар жаетс  пусковой конденсатор 10 и запитываетс  блок 2 управлени . Регулируюшдй элемент 1 и весь стабилизатор в целом возвращаютс  в нормальный рабочий режим.

При существенном, но допустимом снижении напр жени  первичного источника питани , увеличении длительности открытого и уменьшении длительнос ти закрытого состо ний регулирующего элемента 1 и, как следствие, возрастании выходного сигнала датчика 15 состо ни  нагрузки отключени  стабилизатора не происходит, поскольку в этом случае повьшенньй сигнал на выходе делител  5 напр жени  переключает из одного состо ни  Б-другое пороговый блок 9, а тот, в свою очередь, закрывает ключ 14, блокиру  тем самым переключение порогового блока 8. Электроснабжение потребит - лей сохран етс .

Благодар  ограничению по уровню

-.

обеспечиваетс  питание узла 3 формировани  управл ющих сигналов стабильным и безопасным напр жением, соответствующим элементной базе данного узла, а, -С другой стороны, при вводе стабилизатора в работу вследствие мо нотонного возрастани  амплитуды сиг- ; налов на выходе узла 4 и управл ющем входе регулирующего элемента Г исключаетс  бросок пускового предотвращаетс  выход из стро  транзис т ора регулирующего элемента 1 .

При срабатывании токовой защиты за счет дополнительной блокировки исключено также прохождение тока от делител  5 напр жени  через селектор 6 уровн  и ключ 12, т.е. устранены их перегрузка и излищние расходы

,-

fg j

2П

25 п

40

-45

50

электроэнергии. Благодар  введению еще одной блокировки устройство не подвержено неоправданным отключени м своей защитой при нормальном состо нии нагрузки, но существенном и вместе с тем допустимом уменьшении напр жени  первичного источника питани . Указанные факторы повышают надежность .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Импульсный стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент, включенный между входным- и выходным выводами, блок управлени , cocтo шJ й из последовательно включенных узла формировани  управл ющих сигналов, вход которого соединен с выходным выводом, и усилительного узла, выход которого подключен к управл ющему-входу регули- элемента, делитель напр жени , вход которого относительно общей шины соединен с входным выводом , диодный селектор уровн , один из входов которого соединен с выходным выводом, а выход через первый пороговый блок - с питающим входом усилительного узла блока управлени , соединенные параллельно пусковой конденсатор и первый ключ, включенные между выходом селектора уровн  и общей шиной, датчик состо ни  нагрузки , входы которого подключены по-от- дельности к входному и выходному выводам , второй пороговый блок, выход которого соединен с управл юш тм входом первого ключа, отличающийс  тем, что, с делью повышени  надежности работы, в него введены ограничитель напр жени , второй и третий ключи и третий пороговый блок, причем ограничитель напр жени  включен между входом первого порогового блока и питающим входом узла формировани  управл ющих сигналов блока управлени , второй ключ - между выхо-. дом делител  напр жени  и другим входом селектора уровн , третий ключ - между выходом датчика состо ни  нагрузки и входом второго порогового блока, вход третьего порогового блока соединен с выходом делител  напр жени , управл ющие входы второго и третьего ключей подключены к выходам соответственно второго и третьего пороговых блоков.