СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Компенсационный стабилизатор постоянного напряжения (СН) относится к устройствам электропитания. СН не имеет импульсных преобразователей энергии и может использоваться, например, в системах электропитания для автомобильного транспорта и для обеспечения электропитанием технических средств охраны чувствительных к помехам.
Известен преобразователь напряжения 24-12 В «Сонар ПН15» ТУ 4573-001-73377770-2007 ООО «ПКФ Сонар» Россия г. Санкт-Петербург, выполненный без импульсных преобразователей энергии. При питании от источника постоянного тока с напряжением от 20 до 30 В устройство обеспечивает постоянное выходное напряжение 13,8 В при номинальной мощности нагрузки 60 Вт. Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.
Первый недостаток этого устройства заключается в том, что защита от короткого замыкания на выходе выполнена с использованием вставки плавкой, которая должна перегореть при коротком замыкании на выходе. Для восстановления работоспособности устройства после аварийной ситуации необходимо заменить вставку плавкую, что требует разборки устройства.
Второй недостаток заключается в том, что при аварийной ситуации ток нагрузки может значительно превышать его номинальное значение. Это может привести к возможному перегреву устройства, выходу из строя транзисторов регулирующего элемента и попаданию входного напряжения на выход устройства. Третьим недостатком устройства является отсутствие индикации о его состоянии.
Технический результат предполагаемой полезной модели заключается в создании: электронной защиты от короткого замыкания на выходе и перегрузки по току; защиты нагрузки от аварийного превышения напряжения на ней; индикации о состоянии устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в состав СН введены: последовательно с регулирующим элементом по входу самовосстанавливающийся предохранитель и управляемый дополнительным устройством сравнения, подключенным к выходу СН, транзисторный ключ; светодиоды, индуцирующие о наличии входного и выходного напряжений.
Сущность полезной модели поясняется примером выполнения СН, обеспечивающего выходные параметры (12 В, 1 А) при питании от сети постоянного тока с напряжением от 20 до 30 В. Изделие работает следующим образом. При установке выключателя питания в положение «I» постоянное входное напряжение через контакты разъема и вставку плавкую поступает на контакты платы стабилизатора.
На плате входное напряжение через диод защиты от подачи напряжения обратной полярности, транзисторный ключ защиты нагрузки от аварийного превышения напряжения на ней, самовосстанавливающийся предохранитель, резистор, предназначенный для снижения мощности рассеивания на стабилизаторе напряжения, и дроссель фильтра поступает на вход линейного стабилизатора напряжения, выполненного на микросхеме. С выхода микросхемы стабилизированное напряжение поступает на выходной разъем. При этом начинают светиться светодиоды ВХОД и ВЫХОД. Микросхема стабилизатора напряжения имеет встроенную защиту от перегрузки по току и короткого замыкания на выходе. Также в цепь защиты от перегрузки по току и короткого замыкания на выходе входит самовосстанавливающийся предохранитель. Установка величины выходного напряжения производится с помощью переменного резистора.
При аварийном увеличении выходного напряжения и превышении им заданного значения дополнительное устройство сравнения, выполненное на компараторе, выдает сигнал на выключение транзисторного ключа, отключая тем самым стабилизатор напряжения от сети постоянного тока и защищая технические средства, обеспечиваемые электропитанием от СН, от превышения напряжения на них при отказе, например, регулирующего элемента СН. При срабатывании защиты величина выходного напряжения СН снижается до нуля. Для восстановления работоспособности СН его выключатель питания необходимо перевести в положение «0», устранить причину срабатывания защиты, а затем повторно перевести в положение «I».