Устройство для контроля и защиты от коротких замыканий источников питания

Устройство для контроля и защиты от коротких замыканий источников питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (» 684532

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕДЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву N 45798 (51) М. Кл.

Q 05 F 1/58 (22) Заявлено 30.08.77 (21) 2521201/24«07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гееударстее««««ь«Й ««аатет

СССР в дв««вм ««зебретю««хй в 4тхрыт««Й (53) УДК 621.316. .722. 1 (088.8) Опубликовано 05.09.79.Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 08.09.79 (72) Авторы изобретения

Ю. С. Голенев и Н. Г. Мошечков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ

ЗАМЫКАНИЙ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

Изобретение относится к промышленной радиоэлектронике и может применятся в ис» очииквх питания узлов автоматики, вычис,лительной техники и средств связи для эвШиты их от коротких эвмыквний," от превы с шений и понижешй напряжения 4«в выходе З источников питания, в твкже от превышений напряжений нв их. входах.

По основному ввт. свид. М 457986 известно устройство для контроля и защиты от коротких замыканий источников питвння, «а содержащее измерительное и согласующее звенья, пороговое устройство и отключвющий трвнэистор, при,этом в качестве измерительного звеив применен опервционный усилитель„ к входу которого через «« суммирующих резисторов подключено М клемм контролируемых напряжений и дополнительный регулируемый источник питания, в к выходу через соглвсующее звено и транзисторно релейный датчик - база отключвющего трвнэисторв jl).

Устройство для контроля и зашиты источников питания эвшишвет последние от коротких замыканий и отключает источники нитвния в случае пропадания выходного напряжения или изменения его зв допустимые пределы хотя бы в одном канале.

Недоствтком известного устройства яв ляется то, что оно не звшишвет источни» ки питвния от входных перенапряжений, что может привести к выходу источников нэ строя..Это объясняется тем, что при перенвпряжениях в сети, в также при резких сбро свх нвгруэки выходные напряжения источников питвния не выходят нз режима ствби лизвции, поэтому укаэанное устройство зашиты не отключает источники питвния, хотя элементы стабилизаторов напряжений (регулирующие транзисторы, кондексвто рь«, диоды и т. д.) находятся при перенвпряжениях и часто выходят иэ строя.

Чтобы иэбежвть этого приходится при проектировании источников питания выбирать вышеуквэвнные элементы с большим запасом по напряжению и мощности, что, 3 6845 в свою очередь, увеличивает вес и размеры источников питания.

Целью изобретения является расширение его функциональных фоэможностей путем отключения источников питания койтролиру 5 емых уровней при перенапряжениях на их входах с одновременным повышением надежности работы при уменьшении веса и габаритов. !

О

Для этого в устройство для контроля и зашиты от коротких замыканий источников питания дополнительно введены пороговые устройства положительной и отрица-I тельной полярности по числу источников 15 питания контролируемых уровней, инвертирующнй усилитель и резисторы, причем вход каждого порогового устройства подключен к входному выводу соответствующего источника питания контролируемого 20 уровня аналогичной полярности, выход каждого порогового устройства положительной полярности через резистор подключен к входу операционного усилителя, а выход

25 каждого порогового устройства отрицатель» ной полярности через резистор подключен к входу инвертирующего усилителя, выход которого через резистор подключен к входу операционного усилителя. О

Не чертеже представлено устройство для контроля и защиты от коротких эамыкиний источников питания, принципиальная схема.

Устройство содержит измерительное звено 1, состоящее из операционного уси" лителя 2 и резистора 3 обратной связи, ! суммирующие резисторы 4-7, через которые на вход операционного усилителя 2 подается контролируемое напряжение, а выход 4Î усилителя 2 через согласующее звено 8, транзисторно-релейный датчик 9 подключен к базе отключающего транзистора 10, выход усилителя 2 через резистор 11, стабилитрон 12, резисторы 13-14 подклк чеи к дополнительному источнику питания

ИАО„, кроме того, дополнительно введенные

/ пороговые устройства 15, 15, положиI тельной полярности и 16, 16 отрицатель» ной полярности, которые входами подключены к доответствующему, источнику питания 17; 18, 19, 20, дополнительные резисторы 21, 22, 23, 24, через которые выходы пороговых устройств подкпючены к усилителю 2 и дополнительно введенному инвертируюшему усилителю 25, выход которого через резистор 26 подключен к усилителю 2, входные выводы 27, 28, 32 Д

29, 30 источников питания 17, 18, 19, 20.

Устройство работает следующим обрезом.

При коротком замыкании, повышении, понижении или обрыве, .возникающем на выходах источников 17-20 питания, cyе ма работает аналогично устройству по осн. авте свид. ¹ 457986в

В исходном состоянии схемы на выходе операционного усилителя 2 устанавливает ся определенное постоянное напряжение, определяемое режимом суммирования напряжений контролируемых источников питания, веиичиной напряжения, снимаемого с переменного резистора 13,а также нацряжениями с выходов порогового устройся ва 15 и инвертирующего усилителя 25, которое определяет нормальную зону рабв» ты транэисторнс релейного датчика 9.

Диапазон срабатывания каждого уровня при повышении и понижении напряжения с учетом релейности и транзисторно-релейного датчика определяется выбором отношений резистора 3 и резисторов 4, 5, 6, 7. В зависимости от числа, номиналов и полярности контролируемых источников питания на вход резистора 14 подается напряжение положительной" или отрицательной полярности. При коротком замыкании, повышении, понижении или обрыве одного или несколь ких контролируемых уровней нарушается режим номинального суммирования и изменяется напряжение на входе транзисторно релейного датчика 9.

Последний срабатывает, открывает от ключающий транзистор 10, который, в свою очередь, отключает весь источник питания.

Устройство защиты при наличии перенапряжений на входах источников питании

17-20 работает следующим образом. При отсутствии перенапряжений на входах ис - точников питания 17-20 пороговые ус ройства положительной и отрицательной полярности 15, 16, выполненные, например, на транзисторах, закрыты. При этом отключающий транзистор 10 закрыт.

При наличии перенапряжений на входе в результате увеличения напряжения в се ти или резком сбросе нагрузки хотя бы в одном из источников питания срабатывает пороговое устройство положительной или отрицательной полярности 15, 16, на выходе которого появляется напряжение, которое нарушает режим номинального суммирования операционного усилителя 2, изменяется напряжение на входе транэио»

5 6845 торно-релейного датчика 9, который срабатывает и открывает отключающий транзистор 10, сйгйал с которого поступает на устройство, отключающее источники питания.

При увеличении напряжения сети выше заданного значения на выходах пороговых устройств появляются напряжения как по;ложительной, так и отрицательной полярности. 10

При некоторых значениях входных напс ряжений эти значения могут быть равны по абсолютной величине, и режим номинального суммирования операционного усиЛите ля нарушаться не будет, 15

Введение инвертируюшего усилителя поз-. воляет исключить этот случай в работе устройства защиты.

Формула иэобрете ния

Устройство для контроля и защиты от коротких замыканий источников питания по осн. авт. свид. Ж 457986, о т л ич а ю ш .е е с я тем, что, с целью расши

25 рения его функциональных возможностей

32 6 путем отключения источников питания конт ролируемых уровней при перенапряжениях на их входах с одновременным повышением надежности работы при уменьшении веса и габаритов, в него введены дополнительн):? чороговь?е устройства положитель» ной и отрицательной полярности по числу источников питания контролируемых уровней, инвертируюший усилитель и резисторы, причем вход каждого порогового устройства подключен к входному выводу соответствующего источника питания конт ролируемого уровня аналогичной полярности, выход каждого порогового устройства положительной полярности через резистор подключен к входу операционного усилитля, а выход каждого порогового устройс1 ва отрицательной полярности через резистор подключен к входу инвертируюшего усилителя, выход которого через резистор подключен к входу операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hb 457986, кл. 605 Г 1/58) 1973, 684532

Составитель С. Горбачева

Редактор Ю. цлщканов Техред 3. Фанта Корректор М Шар"ши

Заказ 5 287/4 2 Тираж 1015 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4