Стабилизирующий источник постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания постоянного тока от перегрузок и коротких замыканий. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается использованием в устройстве униполярного транзистора в качестве датчика тока, который обеспечивает безопасную область работы регулирующего транзистора во время включения и перегрузки источника.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 05 F 1/573

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С)

О

tO

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764329/07 (22) 04.12.89 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Особое конструкторское бюро Института космических исследдваний АН СССР (72) Д.А.Бургеев (53) 621.316.722.1 (088.8) ° (56) Авторское свидетельство СССР

М 432476, xn. G 05 F 1/569, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 991393, кл, G 05 F 1/569, 1983.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания постоянного тока от перегрузок и коротких замыканий.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий источника питания.

Устройство содержит регулирующий элемент 1; выполненный на МОП-транзисторе и включенный между входной и выходной минусовой шинами, затвор которого через последовательно соединенные первый и балластный резисторы 2 и 3 подключен к общей плюсовой шине, а через второй резистор 4 — к коллектору транзистора 5 стабилизатора тока, эмиттер которого под, ключен к входной минусовой шине, а база через третий резистор 6- к выходной минусовой шине, стабилитрон 7, анод которого подключен к входной минусовой шине. а катод — к коллектору порогового транзисто„„ Ы„„1709287 Al (54) СТАБИЛИЗИРУЮЩИЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания постоянного тока от перегрузок и коротких замыканий. Цель изобретения — повышение надежности. Цель достигается использованием в устройстве униполярного транзистора в качестве датчика тока, который обеспечивает безопасную область работы регулирующегб транзистора во время включения и перегрузки источника. 1 ил. ра 8 и общей точке соединения резисторов

2 и 3. К базе транзистора 8 подключены . четвертый резистор 9, конденсатор 10 и пятый резистор 11. второй вывод которого подключен к выходной минусовой шине, а вторые выводы резистора 9, конденсатора

10 и эмиттер транзистора 8 подключены к входной минусовой шине. . Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания через резисторы 2 и 3 на затвор регулирующего транзистора 1 поступает положительное напряжение, которое открывает этот транзистор 1. 8 этот момент релейная цепь: резисторы 9 и 11 — транзистор 8 — конденсатор

10, отключена, так как напряжение на конденсаторе 10 равно нулю, что исключает ложное срабатывание защиты устройства от тока включения.

В начальный момент после включения напряжение на регулирующем транзисторе

1 увеличивается из-за тока включения, ток

1709287 заряда конденсатора фильтра нагрузки ограничивается только сопротивлением насыщения (Rcwac) до значения, при котором транзистор 5 током через резистор 6 открывается. При этом создается делитель напряжения (резисторы 4 и 2) на затворе транзистора 1, что приводит к ограничению (стабилизации) тока включения.

Потенциал общей точки соединения резисторов 2 и 3 стабилизирован стабилитроном 7, что обеспечивает стабильность тока включения при разных напряжениях питания. После заряда конденсаторов фильтра нагрузки регулирующий транзистор 1 входит в режим насыщения. При воздействии на выходе устройства перегрузки по току, равной установленному, с помощью соотношения величины резисторов 4 и 2 падение напряжения на регулирующем транзисторе

1 открывает транзистор 5 через резистор 6.

В результате уменьшается ток стока регулирующего транзистора 1. и он выходит из насыщения. При далЬнейшем уменьшении сопротивления нагрузки ток перегрузки поддерживается стабильным за счет того, - что увеличивается напряжение на регулирующем транзисторе 1., что приводит к увеличению напряжения на конденсаторе 10 через резистор 11 релейной цепи. Когда напряжение на конденс . оре 10 достигнет порогового значени, транзистор S открывается, что приводит к увеличению падения напряжения на резисторе 3, следовательно, к уменьшению напряжения на затворе транзистора 1. Происходит лавинообразный процесс переключения устройства из одного устойчивого состояния, когда регулирующий транзистор I открыт, в другое устойчивое состояние, когда, транзистор

1 закрыт; на выходе устройс1 ва напряжение становится равными нулю.. В выключенном состоянии конденсатор 10 разряжается через резистор 9, После этого. устройство готово для повторного включения. Включение устройства возможно после снятия напряжения питания и повторной его подачи..

При действии на выходе устройства ко-. роткого замыкания на время -отключения, определяемое временем переключения устройства, оно работает в режиме стабилизации (ограничения) тока перегрузки, броски тока при этом отсутствуют, Экспериментальные исследования показали, что предлагаемое устройство защиты от перегрузок и коротких замыканий в составе источника вторичнОго электропита10

25 конденсатор, причем эмиттер.транзистора упомянутого усилителя и первый вывод кон40

35 ния по сравнению с известным устройством обеспечивает более надежную область безопасной работы регулирующего транзистора при переключениях, более высокую надежность из-за исключения из силовой цепи датчика тока и повышения КПД; Например, активное падение напряжения между входом и выходом предлагаемого устройства по величине тока нагрузки 1 А при применении транзистора типа 2П922 составляет 0,2 В, в то время как-известное устройство имеет активное падение напряжение около 1 В. При напряжении питания

27 В предлагаемое устройство имеет КПД

99,17 7 против 95,4 7; у известного.

Формула изобретения

Стабилизирующий источник постоянного тока, содержащий регулирующий элемент, включенный в отрицательную силовую шину между входным и выходным выводами, релейную цепь управления регулирующим элементом, включающую в себя пороговый усилитель постоянного тока на транзисторе, первый и второй резисторы и денсатора подключены к входной отрицательной шине, источник опорного напряжения, включающий в себя балластный резистор и стабилитрон, анод которого подключен к входной отрицательной шине, а катод через балластный резистор — к общей положительной шине,. управляемый стабилизатор тока на транзисторе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, регулирующий элемент выпол- . нен на униполярном транзисторе, исток которого подключен к.отрицательной входной шине, сток — к выходной отрицательной шине, а затвор через последовательно соединенные введенный третий резистор и балластный резистор подключен к общей. положительной шине и через введЕнный четвертый резистор — к коллектору транзистора управляемого стабилизатора тока, эмиттер которого подключен к входной отрицательной шине, а база через введенный ограничительный резистор подключена к выходной отрицательной шине, при этом к катоду стабилитрона подключен коллектор транзистора порогового усилителя постоянного тока, база которого через первый резистор соединена с выходной отрицательной шиной, а через второй резистор — с входной отрицательной шиной и вторым выводом. конденсатора:

1709287

Составитель С.Каленов

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Муска

Зэказ425 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101