Способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току

Способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 542987

Союз Советских

Социалистических

Респурчик (б1) Дополнитель11ое к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.01.75 (21) 2091710/07 (51) Ч. Кл.е G 05Г 1, 58 с присоединением заявки ¹

Государственный ко11нтет

Совета Мнннстроа СССР

ll0 делам нз1грете11нй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования огпсанпя 24.02.77 (53) УДК 621.316.722.1 (088,8) (72) Авторы и обре1егц1я Р. 3. Бураканов, А. Л. Белогорский, В. П. Гришин и П. В. Ивановский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ НЕПРЕРЫВНО-ИМПУЛЬСНОГО

СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ OT ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании стаоилизаторов напряжения повышенной надежности.

Известен способ защиты стабилизаторов напря кения от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе стабилизатора, основанный на принципе отключения нагрузки, отключения питания и запирания регулирующего транзистора (1). При таком способе защиты в стабилизаторе напряжения, содержащсм контур импульсного регулирования с HBкопительной индуктивностью в основной цепи регулирования, возникает коммутационный выброс э. д. с. самоиндукции накопительной

HHP) I

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурам11 регулирования путем выявления тока нагрузки стабилизатора, сравнения его с заданным допустимым значением тока нагрузки и формирования сигнала па снятие перегрузки (2). Существенным недостатком этого способа защиты является повышенная вероятность выхода из строя регулирующего транзистора от внутренних коммутационных перенапряжении. В связи с тем, что в настоящее время в стабилизаторах напряжения широко применяются силовые дрейфовые транзисторы, имеющие еще большее быстродействие по сравнению с современными силовыми диодами, защита регулирующих транзисторов от перенапряжений становится особенно необходимой.

Предлагаемый способ позволяет исключить перснапряжсния на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования прн

15 перегрузке по току. Это достигается тем, что

ВыяВление то! .а наг1)j зки о«уществ.1я1от В контуре импульсного регулирования, снимают питание с контура импульсного регулирования сформированным сигналом на снятие пере2д грузки и с задержкой по времени снимают питание с контура непрерывного регулирования.

На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего описываемый способ защиты.

Устройство содержит контур 1 непрерывного

25 регулирования с датчиком 2 тока и регулирующим элементом 3 последовательного типа, контур 4 импульсного регулирозання с датчиком 5 перегрузки, регулирующим транзистором б, коммутирующим диодом 7 и накопи30 тельной индуктивностью 8, пороговое устрой542987

11

ЦНИИПИ Заказ 40/18 Изд. № 108 Тираж 1069

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ство 9 с элементом 10 временной задержки и выключателями 11 и 12, схему 13 управления регулирующим транзистором 6 и нагрузку 14.

При номинальной нагрузке пороговое устройство 9 обесточено и цепи питания контуров 4 и 1 импульсного и непрерывного регулирования замкнуты. При перегрузке по току или коротком замыкании, когда ток нагрузки

14 превышает заданную величину, пороговое устройство 9 срабатывает. При этом выключателем 12 отключается питание контура 4 импульсного регулирования, а выключателем 11 только с задержкой — питание контура 1 непрерывного регулирования.

В течение времени задержки в контуре непрерывного регулирования возрастает ток.

Сигнал с датчика 2 тока через схему 13 управления переводит в насыщенное состояние регулирующий транзистор 6 контура импульсного регулирования до конца переходного процесса. Хотя в контуре импульсного регулирования при отключении питания из-за инерционности коммутирующего диода и возникает коммутационный выброс э.д. с. самоиндукции накопительной индуктивности, однако для регулирующего транзистора переходной режим не является катастрофическим. Во-первых, регулирующий транзистор полностью открыт и перенапряжения на переходах не возникают.

Во-вторых, обеспечивается наибольшая мощность рассеяния на полностью открытом регулирующем транзисторе, так как накопленная в индуктивности энергия мала, а сопротивление контура относительно велико и складывается из внутреннего сопротивления выпрямителя и сопротивлений датчика тока, дросселя, нагрузки и перехода полностью открытого транзистора. В-третьих, после открывания коммутирующего диода накопленная

4 энергия индуктивности полностью разряжается на нагрузку.

Таким образом, строгая последовательность отключения питания контуров регулирования непрерывно-импульсных стабилизаторов напряжения при перегрузках по току или коротком замыкании на выходе стабилизатора вместе с защитой регулирующих транзисторов от перегрузок по току устраняет воздействие возникающих при этом внутренних перенапряжений на регулирующий транзистор контура импульсного регулирования.

Формула изобретения

15 Способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования путем выявления тока нагрузки стабилизатора, сравнения его с заданным

20 допустимым значением тока нагрузки и формирования сигнала на снятие перегрузки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью исключения перенапряжения на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования

25 при перегрузке по току, выявление тока нагрузки осуществляют в контуре импульсного регулирования, снимают питание с контура импульсного регулирования сформированным сигналом ца снятие перегрузки и с задержкой

ЗО по времени снимают питание с контура непрерывного регулирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. «Источники электропитания на полупроÇ5 водниковых приборах». Проектирование и расчет под ред. С. Д. Додика и Е. И. Гальперина, изд. «Сов. радио», М, 1969, стр. 346.

2. Авторское свидетельство СССР № 383028, М. Кл. G 05F 1/58, 1971 (прототип).