SU1325446A2 - Стабилизирующий источник электропитани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение надежности защиты транзисторов регулирующего элемента при замыкании нагрузки и значительное уменьшение его габаритов. Силова  часть регулирующего элемента, выполненна  на параллельно включенных транзисторах с выравнивающими резисторами в эмит- терных цеп х, через выпр мительно- коммутируюш;ий мост подключена последовательно в цепь передачи электроэнергии . Согласующа  часть и схема управлени  подключены к выходу служебного источника, включающего в себ  согласующий трансформатор, вторична  обмотка которого выполнена со средней точкой, мостовой выпр ми;тель и С-фильтр. Схема управлени  входом через мостовой выпр митель и второй согласующий трансформатор подключена к выходным клеммам источника, а выходом - к управл ющему электроду транзистора согласующей части регулирующего органа. Каскад защиты от перегрузок по току и коротких замыка НИИ в потребителе с плавным включением , обеспечивающий перевод транзисторов регулирующего органа в режим отсечки с повторно-кратковременным пробным включением при воздействии перегрузки или коротком замыкании на выходе, выполнен с управл емым источником тока, обеспечивающим при коротком замыкании на выходе подпитку резистивного делител  напр жени , служащего дл  измерени  тока че- „ рез транзисторы регулирующего органа, и тем самым значительное уменьшение величины тока порога срабатьтани ,а следовательно, и величины мгновенной мощности на транзисторах регулирующего органа. I ил. СО ю О1 N О)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , предназначено дл  электропитани  устройств автоматики, вычислительной техники и средств св зи . и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1179301.

Цель изобретени  - повьшение надежности защиты и уменьшение габаритов устройства.

На чертеже приведена принципиаль на  электрическа  схема стабилизирующего источника электропитани .

Стабилизирующий источник электропитани  содержит регулирующий элемент из выпр мительно-коммутирующе- го моста I на диодах. Одна его диагональ включена.последовательно в силовую цепь передачи электроэнергии между одной из клемм 2 дл  подключени  источника электроэнергии и одной из выходных клемм 3 стабилизи рующего источника, а друга  - параллельно силовым выводам параллельно включенных транзисторов 4 сотовой части регулирующего элемента, с выравнивающими резисторами 5 в эмитте ных цеп х. Управл ющие выводы силовых транзисторов 4 регулирующего, элемента соединены через транзистор

6согласующей части регулирующего элемента и ограничивающий резистор

7с положительным выводом служебного источника, средний вывод которго 8 соединен с общей точкой токо- выравнивающих резисторов 5 силовых транзисторов 4 регулирующего элемента .

Служебньш источник содержит трансформатор 9, первична  обмотка кото- рого подключена к входным клеммам 2 и 10 устройства а вторична  - выполненна  со средней точкой 8 - через мостовой выпр митель 11 на диодах и С-фильтры на конденсаторах 12 и 13 к питающим клеммам схемы 14 управлени . Выход последней подключен к управл ющему входу согласующего транзистора 6 регулирующего элемен- та, а вход - через датчик 15 напр - лсени  - к выходу мостового выпр мител  16 на диодах, вход которого через измерительный трансформатор 17 подключен к выходным- клеммам 3 и 18 стабилизирующего источника . Питающие клеммы каскада 19 защиты подключены между положи- тельной шиной служебного источника и его средней точкой, вход каскада

0

5

Q г

защиты подключен к выходу делител  напр жени  на резисторах 20 и 21, а выход - к управл ющему электроду согласующего транзистора 6 регулирующего элемента.

Управл емый источник тока каскада защиты выполнен на последовательно включенных токозадающем резисторе 22 и транзисторе 23, коллектор которого подключен к ВЕ)1ходу делител  напр жени  на резистора : 20

и 2, а база - к точке соединени  стабилитрона 24 и резистора 25, который через транзис горньп ключ 26

5 подключен к минусовой шине служебного источника. База транзисторного ключа 26 через резистор 27 подключена к плюсовой шине служебного источника , а через перех.од коллектор - эмрггтер второго транзисторного клю- ча 28 - с минусовой шиной служебного источника. База второго транзисторного ключа 28 соединена с выходом измерительного выпр мител  16 цепи обратной св зи через делитель напр - лсени  на резисторах 29 и 30.

Стабилизируюг1щй источник электропитани  работает следуюпщм образом.

При номинальном токе нагрузки каскад 19 защиты не работает, на выходе имеетс  ног-шнальное напр жение, в св зи с чем с выхода измерительного выпр мител  16 на делитешь напр жени  на резисторах 29 и 30 посту5 пает номинальное напр жение;, транзистор 28 насьш;ен, шунтиру€ т переход эмиттер - база транзисторного ключа . 26, в, результате чего последний закрыт и закрыт источник тока на TpiaH- зисторе 23.

При возникновении короткого за- №1кани  в нагрузке напр жение на выходе измерительного выпр мител  16 становитс  равным нулю, транзистор 28 закрываетс  и в базовую цепь транзистора 26 через резистор 27 втекает ток, привод щий его в режим насыщени  и включающий тем самым управл емый источник тока на транзисторе 23. Открыва сь, транзистор 23 вливает добавочньш ток в г езистор 21 измерительного делител  напр жени  токовой нагрузки, в рсз ультате чего напр жение на нем-возрастает. Это означает, что срабатывание схемы защиты происходит при значительно меньшем токе через силовые транзисторы 4 регулирующего элемента.

0

0

Измен   величину тока через управл емый источник тока, можно получить такой режим, при котором мгновенна  мощность короткого замыкани  на силовых транзисторах будет близка или равна мощности номинального режима, т.е. незначительными затратами на маломощные цепи управлени  удаетс  . на пор док снизить мощность короткого замыкани  в силовой цепи и тем самым значительно уменьпшть габариты регулирующего источника .в целом.Резисторы 29 и 30,выбираютс  таким образом , чтобы при устранении короткого замыкани  ток, протекающий через нагрузку, создал на ней такое напр жение , при котором транзистор 28 гарантированно бы открьтс , управ- .л емый источник тока отключилс  и обеспечил нарастание тока в силовой цепи до номинального значени . То же осуществл етс  и в процессе пуска стабилизирующего источника. Поскольку величина цепи плавного запуска обеспечивает плавное нарастание как выходного напр жени , так и тока нагрузки , то при правильно выбранных резисторах 29 и 30 необходимо обеспечить сочетание, при котором величина тока через транзисторы регулй- рующего элемента до порога срабатывани  схемы защиты создавала бы на нагрузке напр жение, необходимое дл  гарантированного перехода транзистора 28 в режим насыщени .

Таким образом, введение в каскад защиты от перегрузок и коротких замыканий управл емого источника тока позвол ет.при перегрузке и при коротких замыкани х на выходе стабилизи- рующего источника уменьшить ток порога срабатывани  схемь защиты, уменьщить мощность, рассеиваемую на транзисторах регулирующего элемента в указанных режимах, и, как следст- вие, уменьшить число транзисторов регулирующего элемента и габариты радиатора.

Так, при номинальном токе нагрузки и токе порога срабатывани  схемы защиты при коротком замыкании на входе стабилизирующего источника дпА напр жени  питающей сети 15 В можем иметь максимальное мгновенное

значение мощности на транзисторах регулирующего органа в режиме короткого замыкани .

При снижении порога срабатывани  в режиме короткого замыкани  до 0,4А максимальна  мощность, рассеиваема  на транзисторах, снижаетс  в 5 раз. Принима , что допустима  мощность, рассеиваема  одиночным тра нзистором, не превьщтает 20 Вт, число параллельно включенных транзисторов дл  известного устройства, должно быть пор дка 16, в то врем , как дл  предлагаемого устройства достаточно трех - четьфех транзисторов . Одновременно в 5 раз уменьшаютс  и габариты радиатора, необходимого дл  отвода мощности, рассеиваемой на транзисторах регулирующего органа, а также дл  крепежа этих транзисторов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Стабилизирующий источник электропитани  по авт.св. № 1179301, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности и уменьшени  его габаритов, в него введены токостабилизирующий двухполюсник, два транзисторных ключа и делитель напр жени  на резисторах, причем токостабилизирующий двухполюсник п подключен к питающей клемме служебного источника питани  и выполнен на последовательно включенных токо- задающем резисторе и транзисторе, коллектор которого подключен к выходу делител  напр жени , база - к точке соединени  стабилитрона и токоограничивающего резистора, подключенного через транзисторный ключ к питающим клеммам служебного источника питани , делитель напр жени  на резисторах подключен к выходу измерительного выпр мител  цепи обратной св зи, причем выход делите л  подключен к переходу змиттер - база второго транзисторного ключа, коллектор которого подключен к базе первого транзисторного ключа, а через ограничивающий резистор к питающей клемме служебного источника .

   10

   Составитель С, Горбачева Редактор Н, Егорова Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

   Заказ 3108/43 Тираж 863Подписное

   ВНШПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   w