[其他]双向对称直流稳压电源装置

说明书

本实用新型涉及一种给正负两向对称负载提供直流功率的稳压电源装置。

已有的直流电源装置，一般只从自身安全的角度设置保护措施。对诸如双电源模拟集成电路和OCL放大电路等对称负载而言，用正负两路独立的单向电源（包括用两个单极性集成稳压器的组合），或用双极性集成稳压器供电，均不能保证其在每一向输出故障时的安全。苏联专利SU737933所述的一种方法：在跟踪式双极性稳压电源装置中，采用热电阻光电子器件，用以实现任一向过流时的两向之间的联动保护，对负载有一定程度的保护，但缺乏完备的短路保护性能。已有另一种分立器件双极性电源装置，用脉冲电路作双向联动保护，原则上可以实现正负两向保护电路之间的互锁，但由于线路复杂，造价昂贵，难以付诸实用。

本实用新型的目的在于，使双向对称稳压电源的每一向各有独立的截流型复合保护，即同时具有过流和短路保护性能，能减少故障时的功耗；同时，采用更简单的方法实现两向保护电路之间的联动，使任一向输出发生故障时，仍可保证电源自身和对称负载的安全。

为达到上述目的，本实用新型采用集成运放和分立元件组成一种跟踪式双向对称稳压电源装置，电气方框图如图1所示。电源变压器（12）和整流滤波（1）提供直流输入电压±Vi，（2）为辅助电源，向正负两方向的比较放大（5）和（6）提供直流电压。（7）和（11）为正向基准和恒流单元，（9）为正向取样单元。在正负两方向的调整（3）与（4）之前，分别设置有过流和短路监测单元（13）与（14），以及截流型复合保护单元（15）和（16），使每向各具有完善的自我保护性能。正负两向之间的联动保护，在已有技术跟踪式电路（由负压基准（8）和跟踪取样（10）组成）的基础上，改进的设施在于，用负向返回正向的联动保护电路（17），来实现两向之间的逆向保护。这样，当电源两向或任一向输出发生任何故障时，均能对自身和对称负载（18）实现有效的保护。因此，从保护对象的角度而言，此装置具有全保护性能。

本实用新型的原理电路如图2所示，其保护措施部份见图3和图4。三个图中的标记与元件清单中的编号一致。

图3是截流型正向复合保护电路（负向与此相同，从略）。37是过流监测电阻，电阻33与37同时起着短路监测作用，23是输出趋向短路时便击穿的稳压管，35是稳压管23的限流电阻，他们串联并跨接在调整管17两端，31是复合保护管。输出正常时，上述元件均不影响正常供电。当输出趋向短路或过流到一定程度后，流过电阻33或37的电流产生的压降使保护管31由截止转向饱和导通，从而使晶体管19和17快速截止，输出端只有稳压管23击穿后的工作电流。故障排除以后，输出电容59充电，随着输出电压升高，将使稳压管23截止，复合保护管31也转向截止，电源自动恢复供电。

图4是实现负向控制正向的联动保护电路。在负向上，由电阻34和36及38与稳压管24，以及复合保护管32组成与正向相同的截流型复合保护电路。借助限流电阻39以及与负向复合保护管32的输入端并联的晶体管40组成联动保护电路，39和40在两向复合保护电路之间相串联。由于晶体管40和32因负向输出故障而同时导通，若选取联动保护管40的导通电流等于稳压管23（24）的工作电流，则同样能使正向复合保护管31饱和导通，从而导致正向保护电路也动作，使正向与负向同时停止输出。

本实用新型与现有电源装置比较，具有如下优点：

1、电源的正负两向具有独立的复合保护，两向之间还有互相联动的保护性能。这样，任一向发生任何故障，都不会损坏对称负载。

2、采用截流型复合保护电路，所用元件很少，就能实现可靠保护。故障期间，调整管截止，功耗为零，不需要考虑到散热问题。故障排除后，又能自动恢复供电。

3、跟踪取样电路选配精密金属膜电阻，使输出正负电压的对称性，比现有双极性集成稳压器更好。

4、采用次级绕组中心抽头接地的恒压变压器（CVT）作为电源变压器，有利于提高电源的电压调整率。

实施例：

本实用新型的实施例之一，其电气原理图如图2所示，所附全部元件清单如第5页至第7页，共计六十五个（除机箱及面板布置部件外）。实测结果，在电网波动±10％时，电压调整率优于0.01％，同时得到±20％的输出电压调整范围（输出额定值为±15伏时），使该电源的使用场合得以扩大。为了保证对称负载同时实现接入或切除，采用同轴型双线插头和插座65输出；实际负载接入后，正负输出端的假负载64即自动切除。