Стабилизированный источник постоянного напряжения

Сееез Севетскнк

Сециавистмчесмив

Реслубенк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ТИЗЬСТВУ (n>896605 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 25. 12. 79 (21) 2890561/24-07 (5})M. Кл. с присоединением заявки Ио

G 05 F 1/56

Государственный комитет

СССР по делан изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.0182 Бюллетень М 1 (53) УДК 621.316.

° 722.1 (088.8) - Дата сщубликоваиияописаиия 07. 01.82 (72) Авторы изобретения

Л.Г. Смелянский и Н.И. Землянский (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам вторичного электропитания, и может быть использовано для защиты от перегру зок по току и от изменения уровня стабилизированных напряжений устройств автоматики и радиоаппаратуры, питающихся от нескольких стабилизированных источников напряжения.

Известен стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий по крайней мере два стабилизатора напряжения, входами через датчики тока подключенных к входной клемме, блок управления и электронные ключи (1).

Недостатки известного источника напряжения — отсутствие защиты в .стабилизаторах напряжения от понижения уровня выходного напряжения ниже определенной величины или повышения уровня входного напряжения выше определенной величины; невозможность использования стабилизаторов в микросхемном исполнении, что существенно увеличивает габариты и снижает надежность устройства.

На@более близким по технической сущности к предлагаемому является

:.табилизированный источник иостоянного напряжения, содержащий не менее двух взвешенных компенсационных стабилизаторов,напряжения, каждый из которых включает в себя последовательно включенные между входной и выходной клеммами датчик тока и регулирующий транзистор, причем датчик тока одним выводом подключен к выходной клемме, микроэлектронный стабилизирующий узел с управляющим входом, выходом подключенный к управляющему выводу регулирующего транзистора, а входом — к выходу резис.тивного делителя напряжения, подсое15 диненного между выходной клеммой и общей шиной, параметрические стабилизаторы напряжения, включенные между входной клеммой и общей шиной соответствующих компенсационных ста20 билизаторов напряжения, причем нелинейный элемент подсоединен одним выводом к общей шине, пороговые элементы, состоящие из последовательно соединенных резисторов и стабилитронов, и переключатели-инверторы защиты по числу компенсационных стабилизаторов напряжения, причем выход каждого из них подключен к управляющему входу соответствующего

30 микроэлектронного стабилизирующего

896605 узла и через резистор защиты — к выходу соответствующего параметрического стабилизатора напряжения, и исполнительный элемент (2).

Однако указанный источник напряжения характеризуется недостаточным быстродействием схемы защиты, связанным с кольцевым подключением электронных ключей, которое приводит к тому, что суммарное время,необходимое для пропадания всех стабилизированных напряжений, равно сумме времен, необходимых для отключения каждого из них; невозможностью его использования для решения задачи одновременного отключения ряда взвешенных микроэлектронных стабилизаторов напряжения при понижении уровня выходного напряжения ниже определенной величины или повышении уровня входного напря>кения выше определенной величины хотя бы в одном из них.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизированный источник постоянного напряжения введены RSтриггер, инвертор и оптоэлектронные переключатели-инверторы в количестве, равном числу компенсационных стабилизаторов напряжения, а переключателиинверторы защиты снабжены оптоэлектронным входом, причем входы введенных оптоэлектронных переключателей-инверторов подключены одним выводом к выходной клемме, а другим через пороговый элемент — к входной клемме соответствующего компенсационного стабилизатора напряжения, а их выходы подключены к S-входам

RS-триггера, инверсный выход которого через инвертор соединен со входами оптоэлектронных переключателейинверторов защиты,.а неинверсный выход подключен к исполнительному элементу.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема стабилизированного источника постоянного напряжения.

Устройство содержит не менее двух взвешенных компенсационных стабилизаторов напря>кения, каждый из которых состоит из последовательно включенных в силовую шину датчика 1 тока, регулирующего транзистора 2, микроэлектронного стабилизирующего узла

3 у выходных резистивных делителей 4 напряжения, резисторы 5 защиты,параметрические стабилизаторы 6 напряжения, пороговые элементы, состоящие из последовательно соединенных резисторов 7 и табилитронов 8, и оптоэлектронных переключателей-инверторов 9 защиты по числу стабилизаторов напряжения, причем выход каждого электронного переключателяинвертора 9 защиты подключен к управляющему входу соответствующего микроэлектронного узла 3 и через резистор 5 защиты — к выходу соответствующего параметрического стабилизатора 6 напряжения, один из входов которого подключен к одному из выводов порогового элемента (стабилитрону 8) и к положительной входной клемме соответствующего источника питания, второй вход которого подключен к отрицательной клемме того же источника питания, RS-триггер 10, инвертор 11 и оптоэлектронные переключатели-инверторы 12 по числу стабилизаторов напряжения, входы которых подключены к другим выводам пороговых элементов и к положительным выходным клеммам соответствующих стабилизаторов напряжения, а выходь1 последних подключены к S-входам RSтриггера 10, инверсный выход которого

20 через инвертор 11 соединен со входами оптоэлектронных переключателейинверторов 9 защиты. Исполнительный элемент 13 подсоединен к неинверсному выходу RS-триггера.

Устройство работает следующим образом.

При подаче входных напряжений

RS-триггер 10 устанавливается в нулевое состояние, при этом на выходе инвертора 11 устанавливается низкий уровень напряжения, светодиоды оптронных переключателей-инверторов 9 включены, и на выходах последних низкий уровень напряжения не позволяет включиться внутренним электронным ключам защиты микроэлектронных стабилизирующих узлов 3 компенсационных стабилизаторов напряжения. Затем последние включаются и ча их выходах появляются стабилизированные напря40

65 жения. При этом светодиоды оптронных переключателей-инверторов 12 находятся в выключенном состоянии, и на их выходах устанавливаются высокие уровни выходных напряжений.

При коротком замыкании или перегрузке по току одного из стабилизаторов напряжения срабатывает токовая защита данного стабилизатора и на его выходе устанавливается низкий уровень выходного напря>кения. На регулирующем транзисторе 2 возрастает падение напряжения и достигает уровня срабатываний порогового элемента.

Включаются стабилитрон 8 и соответствующий светодиод оптронного переключателя-инвертора 12. Это приводит к появлению на его выходе низкого уровня выходного напряжения (логического нуля), который воздействует на триггер 10 и устанавливает последний в единичное состояние. На инвертирующем выходе триггера 10 образуется низкий уровень напряжения, и на выходе инвертора 11 устанавливается высокий уровень напряжения, что приводит к одновременному отключению

896605 светодиодов оптронных переключателей-инверторов 9 защиты. На выходах последних устанавливается высокий уровень напряжения, а следовательно, и на входах внутренних электронных ключей защиты микроэлектронных стабилизирующих узлов 3 компенсационных стабилизаторов напряжения. Последние включаются одновременно и отключают компенсационные стабилизаторы напряжения.

При возрастании уровня входного напряжения выше определенной величины происходит возрастание напряжения на регулирующем транзисторе 2 и включение порогового элемента. В дальнейшем процесс отключения компенсационных стабилизаторов происходит аналогично описанному выше.

Для отключения стабилизированного источника постоянного напряжения от первичной сети неинверсный выход

RS-триггера.10 соединяется со входом исполнительного элемента 13.

Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается быстродействие схемы защиты в связи с отсутствием кольцевого подключения оптоэлектронных ключей; обеспечивается одновременное отключение взвешенных компенсационных стабилизаторов напряжения при коротком замыкании или перегрузке по току, приводящих к понижению уровня выходного напряжения стабилизатора, происходит одновременное отключение взвешенных компенсационных стабилизаторов напряжения при возрастании уровня входного напряжения одного из взвешенных компенсационных стабилизаторов напряжения.

Формула изобретения

Стабилизированный источник постоянного напряжения, содержащий не менее двух компенсационных стабилизаторов напряжения, каждый из которых включает в себя последовательно включенные между входной и выходной клеммами датчик тока и регулирующий транзистор, причем датчик тока одним выводом подключен к выходной клемме, микроэлектронный стабилизирующий узел с управляющим входом, выходом подключенный к унравляющему выводу регулирующего транзистора, а входом — к выходу резистивного делителя напряжения, подсое- диненного между выходной клеммой и общей шиной, параметрические стабилизаторы напряжения, включенные между входной клеммой и общей шиной соответствующих компенсационных стабилизаторов напряжения, причем нелинейный элемент подсоединен одним выводом к общей шине, пороговые элементы, состоящие из последовательно соединенных резисторов и стабилитронов,и переключатели-инверторы защиты по числу компенсационных стабилизаторов напряжения, причем выход каждого из них подключен к управляющему входу соответствующего микроэлектронного стабилизирующего узла и через резистор защиты — к выходу соответствующего параметрического стабилизатора напряжения, и исполнительный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциаа нальных возможностей и повышения надежности, в него введены RS-триггер, инвертор и оптоэлектронные переключатели-инверторы в количестве равном числу компенсационных стабилизаторов напряжения, а переключатели-инверторы защиты снабжены оптоэлектронным входом, причем входы введенных оптоэлектронных переключателей-инверторов подключены одним выводом к выходной клемме, а другим через пороговый элемент — к входной клемме соответствующего компенсационного стабилизатора напряжения,а их выходы подключены к S-входам

RS-триггера, инверсный вход которого через инвертор соединен со входами оптоэлектронных переключателей-инверторов защиты, а неинверсный выход подключен к исполнительному элементу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 501397, кл. G 05 F 1/56, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2682339/24-07, кл. G 05 F 1/56, 1978.

Составитель Ю. Опадчий

Редактор И. Михеева Техред A. Бабинец КорректорN. Пожо

Заказ 11698 /37 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4