SU1334123A1 - Двухпол рный стабилизированный источник питани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах питани  радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретени  - расширение области применени , улучшение качественных и эксплуатационных показателей с одновременным упрощением схемной реализации. В устройстве выключение регулирующих элементов 3, 4 осуществл етс  тиристорным оптроном (Л со 00

Description

1334123

41, который управл етс  узлами защи- срабатьтани  защиты обеспечиваетс  ты 30, 31, 32, 33 через резисторно- узлом индикации на основе операцион- диодные цепочки 34, 39 „ Индикаци  ного усилител  42. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

1

Изобретение относитс  к электро- технике и предназначено дл  использовани  в источниках электропитани  радиоэлектронных устройств.

Цель изобретени  - расширение области применени  и упрощение защиты от перегрузки по току без ухудшени  качества стабилизации напр жени , а также улучшение эксплуатационных характеристик источника питани .

На чертеже изображена схема двух- пол рного стабилизированного источника питани .

Устройство содержит два стабилизатора 1 и 2 посто нного напр жени  различной пол рности, каждый из которых состоит из составного транзисторного регулирующего элемента 3(4), после- довательно включенного в силовую шину источника питани , проходной транзистор 5(6) которого подключен эмиттером к входному выводу, а управл ющий транзистор 7(8) транзисторного регулирующего элемента 3(4) подключен к выходу согласующего усилител  на резисторах 9(1-0) .и транзисторах 11(12), эмиттер которого подключен к общей шине, а база через ограничи- тельные резисторы 13(14) и 15(16) к выходу операционного усилител  17(18 измерительно-усилительного узла 19(20 инвертирующий вход усилител  17(18) через резисторный делитель 21(22) и 23(24) подключен к выходной шине стабилизированного источника питани , причем средн   точка указанного резисторного делител  через резистор 25(26) .соединена с выходом источника опорного напр жени  27(28), состо щего из последовательно включенных стабилитрона и токостабили- зирующего двухполюсника на полевом транзисторе и через замыкающие кон- такты кнопки 29, база и эмиттер проходного транзистора 5(6) соединены с входом узла защиты по току, состо ще

0

5

0 5 О о

35

го из потенциометра 30(31) регулировки тока защиты, средний вывод которого подключен к базе транзистора 32 (33) защиты, его змиттер к входной силовой шине источника, коллектор через резисторный делитель 34(35) и 36(37) соединен с катодом (анодом) полупроводникового диода 38(39), выводом конденсатора 40 и анодом (катодом ) светодиода оптрона 41, а фототиристор оптрона 41 подключен анодом к средней точке ограничительньгх резисторов 13 и 15 и катодом к средней точке ограничительных резисторов 14 и 16. Выход операционного усилител  42 блока индикации аварийных режимов через ограничительный резистор 43 соединен с катодом и анодом светодиодов 44 и 45 индикации знака перегрузки, другие выводы которых подключены к общей шине источника, и через резистор 46 с неинвертируюш м входом операционного усилител  42, выводом конденсатора 47, другой вывод которого подключен к общей шине, а инвертирующий вход усилител  42 соедини через резистор 48 с выходом усилител  42 и коллектором транзистора 49 блока индикации аварийных режимов , эмиттер которого подключен к общей шине, а база через резистор 50 к выходу операционного усилител  18, кроме того, неинвертйрующий выход- операционного усилител  42 через резистор 51 подключен к средней точке резисторного делител  34, 36 и крайнему выводу переменного резистора 52 баланса токов, а через резистор 53, к средней точке резисторного делител  35, 37.

Устройство работает следуюощм образом .

При включении источника питани , когда ток нагрузки не превышает установленной величины, транзисторы за- щкты 32 и 33 закрыты, через светодиод

оптрона 41 ток не протекает, его фототиристор закрыт, на выходе стабилизатора устанавливаетс  требуемое двухпол рное стабилизированное напр жение . При увеличении тока нагрузки в каком-либо плече (например, в верхнем по чертежу) увеличиваетс  ток базы проходного транзистора 5, что ведет к увеличению коллекторного тока защитного транзистора 32, который протекает по цепи: обща  шина- диод 39, светодиод оптрона 41, резисторы 34, 36, коллектор - эмиттер транзистора 32, входна  силова  шина

Протекающий через светодиод оптрона 41 ток создает падение напр жени  в точках соединени  резисторов 35, 37 и 34, 36, которое суммируетс  на резисторах 51 и 53, и зар жает конденсатор -47, который подключен к неинвертирующему входу операционного усилител  42, и на выходе которого находитс  напр жение, близкое к нулю, так как он охвачен глубокой отрицательной обратной св зью (сопротивление резистора 48 на два-три пор дка меньше, чем величина сопротивлени  резистора 46, а транзистор 49 в этот момент времени закрыт), то через светодиоды 44 или 45 не протекает .

При дальнейшем увеличении тока нагрузки ток, протекающий через свето- диод оптрона 41, также увеличиваетс  и при достижении определенного уровн открываетс  фототиристор оптрона и шунтирует базы транзисторов 11 и 12. Стабилизатор выключаетс , напр жени  на его выходах станов тс  равными нулю , а на выходах усилителей 17 и 18 по вл ютс  высокие уровни положитель ного и отрицательного напр жений соответственно , что оставл ет фототиристор оптрона 41 во включенном состо нии и открывает транзистор 49.Цеп отрицательной обратной св зи обрываетс  (резистор 48 и инвертирующий вход усилител  42 подключаетс  к общей шине), усилитель 42 охватываетс  положительной обратной св зью через резистор 46, и на выходе устанавливаетс  высокий уровень напр жени , знак которого соответствует знаку на- пр жени  на накопительном конденсаторе 47, Загораетс  светодиод 45 или 44, указьгоающий в каком плече стабилизатора произошла перегрузка. Ток

10

15

4123

через светодиод оптрона-41 прекращаетс .

Дл  включени  стабилизатора нажимаетс  кнопка 29. При этом на выходах усилителей 17 и 18 устанавливаютс  нулевые уровни, ток через фото-, тиристор оптрона 41 прекращаетс  и он закрываетс . Напр жени  на выходах стабилизатора остаютс  равными нулю.

5

0 5 о

д g

0

5

0

При размыкании кнопки 29 режимы усилителей 17 и 18 восстанавливаютс  и на выходах стабилизатора устанавливаютс  (если перегрузка устранена) стабилизированные разнопол рные напр жени . Переменными резисторами 31 и 30 устанавливают требуемые токи защиты в диапазоне от 10 мА до максимального тока нагрузки, причем токи защиты в .плечах могут отличатьс  друг от друга на 2-3 пор дка (ориентировочно от 10 мА до 20 А), а резистором 52 устанавливают необходимое соотношение. Подключение фототиристора и кнопки 29 в средние точки резистивных делителей на входах согласующих транзисторов и усилите-, лей измерительно-усилительного узла позвол ет уменьшить число элементов, используемых в устройстве защиты в два раза по сравнению с известными аналогами и увеличить надежность работы устройства защиты, так как исключаетс  возможность отключени  устройства защиты при перегрузке стабилизатора , как это происходит в аналогах . Введение блока индикации аварийных режимов работы позвол ет определить , в каком плече стабилизатора произошла перегрузка, а это сокращает врем , необходимое дл  обнаружени  причины перегрузки и ее устранени . Кроме того, устройство защиты дает возможность регулировать токи срабатывани  защиты в широком диапазоне (от 10 мА до 20-25 А) без изменени  номиналов элементов схемы и позвол ет полностью выключать стабилизатор напр жени  при перегрузке в одном плече, что предохран ет выход из стро  элементов нагрузки при их питании двухпол рным напр жением. Такое построение двухпол рного стабилизированного источника напр жени  со схемой защиты позвол ет существенно упростить схемную реализацию устройства индикации аварийных

режимов работы источника и улучшить эксплуатационные характеристики источника питани , так как исполнительный элемент устройства индикации выполнен на одном операционном усилителе и двух светодиодах, которые позвол ют определить в каком плече источника возник аварийньй режим, и сохран ет эту информацию до очередного запуска стабилизированного источника

Claims (1)

1. Двухпол рный стабилизированный источник питани , содержащий два стабилизатора посто нного напр жени  различной пол рности, каждый из которых включает в себ  транзисторный регулирующий элемент и узел защиты по току, включенные последовательно в .силовую шину, измерительно-усилительный узел, делитель напр жени , первый ограничительньй резистор и диод, причем вход измерительно-усилительного узла подключен к выходному выводу, а выход узла защиты по току-к первому выводу делител  напр жени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  и упрощени  защиты от перегрузки по току без ухудшени  качества стабилизации напр жени , в него введены тиристорный оптрон и переменный резистор, а в каждый из стабилизаторов введены второй ограничительный резистор и согласующий усилитель причем каждый вывод светодиода ти- ристорного оптрона через соответствующий диод подключен к общей шине и к вторым выводам делителей напр Составитель В.Баранов Редактор М.Товтин Техред М.Дидык Корректор А.Т ско

Заказ 3961/44 Тираж 863Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

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

5

0

5

0

5

0

нены с выводами переменного резистора , соответствующие выводы фототиристора оптрона через вторые ограничительные резисторы соединены с соответствующими выходами измерительно- усилительных узлов, а через первые ограничительные резисторы - с входами согласуюш;их усилителей, выходы которых подключены к входам регулирующих элементов.

2, Источник питани  по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных характеристик источника питани , в него введен блок индикации аварийных режимов, выполненный на транзисторе, накопительном конденсаторе, шести резисторах, двух светодиодах и операционном усилителе, неинвертирующий вход которого через накопительньй конденсатор соединен с общей шиной источника питани  и через первый и второй резисторы-соответственно со средними точками делителей напр жени  каждого стабилизатора, а инвертирующий вход усилител  подключен к коллектору транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через третий резистор подключена к выходу измерительно-усилительного узла второго стабилизатора, причем выход операционного усилител  блока индикации через четвертый и п тый соответственно резисторы соединен с его входами и через шестой резистор - с катодом одного и анодом другого светодиодов блока индикации, дру-. гие выводы которых подключены к общей шине,