Стабилизирующий преобразователь напряжения с защитой от перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьшение надежности путем упрощения. При возникновении перенапряжения происходит лавинообразный процесс отпирания транзисторов релейного элемента 13 и отпирания управляющего транзистора 21, которьш, воздействуя на стробирующий вход модулятора 6, запирает силовые транзисторы инвертора 1. Одновременно с транзисторами релейного элемента 13 отга1рается диод 15. За счет разряда конденсатора фильтра источника 8 эталонного напряжения обеспечивается большой первоначальный импульс базового тока транзистора 21. Транзисторы релейного элемента 13 остаются открытыми, шунтируя через диод 15 и база-эмиттерный переход транзистора 21 стабилитрон эталонного источника 8. При этом снижается уровень выходного напряжения вспомогатепьного источника 22, что ведет к снижению потребляемой схемой управления энефгии .от первичного источника после срабатывания защиты. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4270294/24-07 (22) 15.05.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (72) И.И.Филиппов (53) 621.314 .57:621.316 .925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 836720, кл . Н 02 Н 7/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 978127, кл. Н 02 H 7/10, -1981. (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения.

При возникновении перенапряжения происходит лавинообразный процесс отпирания транзисторов релейного элемента 13 и отпирания управляющего транÄÄSUÄÄ 1467696 А1 ц 4 Н 02 И 3/335 Н 02 Н 7/10 зистора 21, которьп, воздействуя на стробирующий вход модулятора 6, запирает силовые транзисторы ичвертора 1. Одновременно с транзисторами релейного элемента 13 отпирается диод 15. За счет разряда конденсатора фильтра источника 8 эталонного напряжения обеспечивается большой первоначальный импульс базового тока транзистора 21. Транзисторы релейного элемента 13 остаются открытыми, шунтируя через диод 15 и база-эмиттерный переход транзистора 21 стабилитрон эталонного источника 8. При этом снижается уровень выходного напряжения вспомогательного источника 22, что ведет к снижению потреб@ ляемой схемой управления энергии от первичного источника после срабатывания з ащиты. 1 ил .

С:

1ч6 7696

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во вторичных источниках электропитания электронной аппаратуры., Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения .

На чертеже приведена электричесе кая схема устройства.

Устройство содержит регулируемый инвертор 1, который через датчик 2 тока подключен к первичной обмотке силового трансформатора 3. Вторичная обмотка трансформатора 3 через выпрямитель 4 и LCD-фильтр 5 подключена 15 к выходу преобразователя. широтноимпульсный модулятор 6 первым входом соединен с выходом фильтра 5, вторым входом через резистор 7 — с источником 8 эталонного напряжения, а выхо- .20 дом — с управляющим входом инвертора 1. Пороговый элемент 9 первым входом соединен с выходом датчика 2 тока, вторым входом через резистор 10— с источником 8 эталонного напряжения, 25 а выходом через резистор 11 — с первым входом 12 релейного элемента 13, выполненного в виде эквивалента однопереходного транзистора. Второй вход 14 релейного элемента 13 соеди- 30 нен через диод 15 с источником эталонного напряжения и со средней точкой 16 резистивного делителя 17, крайние выводы 18 и 19 которого подключены к выходу фильтра 5. Выход 20 релейного элемента 13 подключен к базе управляющего транзистора 21, эмиттер которого соединен с общей шиной питания схемы управления, а коллектор соединен со стробирующим входом 40 модулятора 6. Источник 8 эталонного напряжения подключен также к управляющему входу вспомогательного источника 22, предназначенного для питания схемы управления, и к первому 45 входу 12 релейного элемента 13.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение питания П „ прикладывается к регулируемому инвертору 1. 50

Последний преобразует постоянное напряжение в переменное, которое, трансформируясь через силовой трансформатор 3, выпрямляется выпрямителем 4 и сглаживается фильтром 5. Выходное напряжение U ц„сравнивается с эталонным напряжением U» источника 8 в широтно-импульсном модуляторе 6, в котором полученный сигнал ошибки преобразуется в модулированный по длительности импульсный сигнал, усиливается и подается на управляющий вход инвертора 1.

При отсутствии перенапряжения на выходе преобразователя потенциал средней точки 16 делителя 17 меньше сигнала U источника 8 эталонного напряжения, транзисторы релейного элемента 13 и управляющий транзистор 21 закрыты и не оказывают влияния на работу устройства.

Перенапряжения на выходе преобразователя с силовым трансформатором возникают только при обрыве в цепи обрат ной связи либо при выходе из строя элементов модулятора 6, вследствие чего длительность управляющих импульс ов с та новитс я максимальной.

Выход из строя силовых тр ан зис т ор ов инвертора коротким замыканием не приводит к возникновению перенапряжений, так как силовой трансформатор насыщается и входной предохранитель перег орает.

При возникновении перенапряжения и достижения выходным напряжением максимально допустимого значения потенциал средней точки 16 делителя 17 становится больше сигнала U T эталонного источника 8. В результате происходит лавинообразный процесс отпирания транзисторов релейного элемента 13 и отпирание управляющего транзистора 21, который, воздействуя на стробирующий вход модулятора 6, запирает силовые транзисторы инвертора 1.

Стробирование может осуществляться путем закорачивания управляющим транзистором 21 база-эмиттерных переходов силовых транзисторов инвертора 1, обмотки управления трансформатора предоконечного каскада модулятора 6, воздействием на стробирующий вход компаратора, например, как в микросхеме 521САЗ, и т.д., но как можно ближе к силовым транзисторам инвертора.

Одновременно с транзисторами релейного элемента 13 отпирается в диод 15, и за счет разряда конденсатора фильтра источника 8 эталонного напряжения обеспечивается большой первоначальный импульс базового тока транзистора 21, достаточный для рассасывания носителей заряда из силовых транзисторов через транзистор 21.

В дальнейшем транзисторы релейного

7696 го напряжения.

Формула и з о бр ет ения

Стабилизирующий преобразователь напряжения с защитой от перенапряже ний, содержащий регулируемый инверСоставит ель О.Мещерякова

Т ехр ед Л. Олийнык Корр ект ор В ° Гир ня к

1 ,Редактор С. Пекарь

Заказ 1208/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гаг. рина,101 з 14.6 элемента 13 остаются открытьпчи, шунтируя через диод 15 и база-эмиттерный переход транзистора 21 стабилитрон эталонного источника 8, вследствие чего снижаются уровень выходного сигнала Б источника 8 (до 2-2 5 В) и выходное напряжение вспомогательного источника 22 (до 1,5-2 В), что ведет к снижению потребляемой схемой управления энергии от первичного источника после срабатывания защиты (в опытных образцах стабилизирующих преобразователей ток потребления схемой управления снизился с 25-30 до 2-3мА).

Аналогично работает схема и при срабатывании защиты от перегрузок по току, когда сигнал с датчика 2 тока, воздействуя через пороговый элемент

9, отпирает транзисторы релейного элемента 13.

Повторное включение преобразователя после срабатывания защиты осуществляется снятием и подачей питающего напряжения либо отключением и повторным включением источника 8 эталоннотор с трансформаторш.и выходом, Ult прямитель, ЬСП-фильтр, широтно-импульсный модулятор, первым входом соединенный с выходом 1.CD-фильтра, а выходом — с управляющим входом инвертора, датчик тока, выходом подключенный к первому входу порогового эл емента, выход которого ч ере з первый резистор подключен к первому входу релейного элемента, источник эталонного напряжения, соединенный через второй и третий резисторы с вторыми входами широтно-импульсного мо15 дулятора и порогового элемента, с первым входом релейного элемента и непосредственно с управляющим входом вспомогательного источника питания, резистивный делитель, диод, управля20 ющий транзистор, эмиттером соединенный с общей шиной питания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения, второй вход релейного элемента соеди25 нен со средней точкой резистивного делителя и через диод — с источником эталонного напряжения, при этом крайние выводы резистивноГо делителя подключены к выходу ЬСП-фильтра, а

30 выход релейного элемента соединен с базой управляющего транзистора, коллектор которого соединен со стробирующим входом широтно-импульсного модулятора.