Вторичный источник питания с защитой

Вторичный источник питания с защитой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< 6Я1822

Союз Соаетскик

Социапнсткческик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.77 (2!) 2501645/24-07 (51) Кл с присоединением заявки №вЂ”

G 05 F 1/58 (23) Приоритет—

Гввудврстввнкмв квинтет

СССР кв делам кавбрвтвнкк н аткркткк (53) УДК 621.3! 6. .722.1 (088.8) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 25, 10.79

И. А. Воробьев и Я. Я. Берзиньш 1." .;. : .::;; ". ..". в Ф

)»

Рижский ордена Ленина государственный э@екуро хнический завод ВЭФ им. В. И. Ленина (72 ) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для защиты от короткого замыкания и перегрузки.по току стабилизированного конвертора постоянного напряжения и может быть использовано в устройствах электропитания аппаратуры связи, автоматики и вычислительной техники.

Известен источник питания с защитой от перегрузки по току и коротких замыканий на выходе, содержащий резистивный датчик тока в цепи регулирующего элемента и пус ковые цепи задержки (11. Однако использование в таком источнике в схеме защиты от перегрузки по току и коротких замыканий отключающих реле снижает надежность защиты ввиду ограниченного быстродействия.

Наиболее близким к .изобретению техническим решением является вторичный источник питания с защитой, содержащий стабилизированный конвертор с, датчиком выходного тока, подключенный при помощи замыкающего тумблера к входным выводам, а выход стабилизированного конвертора подключен к выходным выводам источника, к которым подключен блок контроля с от ключающим реле с размыкающим контактом, измерительно-усилительный узел, вход которого подключен к датчику тока, а выход — к первому входу блока управления, 5 второй и третий входы которого подключены к выходным выводам стабилизированного конвертора, а выход — к его управляюmeaty входу, и RC-цепь задержки (2).

Общим недостатком известных схем яв î ляются ограниченное быстродействие схемы защиты от перегрузки по току регулирутощего элемента стабилизатора, отсутствие защиты по току при пуске (включении) устройств (на время действия пусковой цепи задержки) или отсутствие селективной защиты от перегрузки по. току и коротких замыканий с фиксированным аварийным отключением стабилизатора. Такое отключение целесообразно, например, при установившихся неисправностях (в частности, при пробоях) элементов в выходных цепях или в нагрузке.

Цель изобретения — повышение быстродействия защиты от перегрузки по току в рабочих, а также в пусковых режимах и

691822 обеспечение селективной защиты от коротких замыканий с фиксированным аварийным отключением конвертора. Это достигается тем, что в предлагаемом источнике питания выводы RC-цепи задержки, один через размыкающий контакт, а другой непосредственно, подключены к входным выводам стабилизированного конвертора с датчиком выходного тока, а общая точка RC-цепи через первый введенный резистор подключена к упр авл яющей цепи введенного транзистора, выход которого соединен с введенным опорчым элементом на управляющем входе введенного согласующего каскада, выход которого подключен к четвертому входу блока управления.

Для уменьшения времени готовности источника размыкающий контакт реле и резистор RC-цепи задержки зашунтированы обратно включенным диодом, и замыкающий тумблер со стороны сети зашунтирован вторым введенным резистором.

Кроме того,.разрыв цепи между замыкающим тумблером и входными выводами . стабиЛизированного конвертора могут быть включены дроссель насыщения и конденсатор.

На фиг. дана принципиальная схема описываемого источника питания, на фиг. 2то же, другой вариант выполнения.

Источник содержит стабилизйрованный конвертор 1 с блоком 2 управления, управляющий вход для отрицательной обратной связи по напряжению которого подключен к выходным. выводам конвертора, а управляющий вход для отрицательной обратйой связи по току соединен с выходом измерйтель -:

»о-усилительного узла 3, входы которого подсоединены к резистивному датчику 4 тока в цепи конвертора. Цепь питания блока

2 управления подключена к йсточнику питающего напряжения Чп через согласующий каскад 5, на управляющем входе которого включен опорный элемент (стабилитрон) 6, Кроме того, источник содержит транзистор

7, в базовую цепь которого через резистор

8 включена RC-цепь на резисторе 9 и конденсаторе 10, а также реле 11 с размыкающим контактом 11 блока 1 2 контроля. Раз мыкающий контакт 11 реле и резистор 9

RC-цепи задержки зашунтированы диодом

13, а замыкающий тумблер 14 со стороны сети зашунтирован резистором 15. В разрыв цепи между замыкающим тумблером

14 и входными выводами стабилизирован ного конвертора 1 включены дроссель 16 насыщения и конденсатор 17.

Источник работает следующим образом.

При включении источника цепь задержки (резистор 9 и конденсатор 10) задерживает момент перехода транзистора 7 в режим насыщения, через каскад 5 напряжение питдння поступает на блок 2 управлеS

fO ния конвертора 1 Напряжение Vq питания поступает также на конвертор 1. 11од действием опорного напряжения V и отрицательной обратной связи по выходному напряжению Чн блок 2 управления вырабатывает управляющие сигналы, поступающие на управляющие входы конвертора 1. На выходе конвертора 1 устанавливается номинальное значение выходного напряжения

Чи, величина которого задается величиной опорного напряжения V . Далее осуществляется рабочий режим (стабилизация выходного напряжения Чн) стабилизатора. По достижении выходным напряжением Чм определенного минимального .уровня, заданного опорным напряжением Vozg, блок 12 контроля величины выходного напряжения Чн срабатывает и включает реле 11, размыкающие контакты 11 которого размыкают цепь задержки в базовой цепи транзистора 7.

Пусковой и рабочий режимы конвертора 1 осуществляются под контролем датчика 4 тока и измерительно-усилительного узла 3.

Допустимое значение тока регулирующего элемента конвертора 1 устанавливается опорным напряжением Ч опа.

При случайном (кратковременном) коротком замыкании на выходе (в нагрузке) ток регулирующего элемента конвертора 1, а также падение напряжения на датчике

4 тока увеличиваются и, достигнув устазю новленного значения, вызывают формирование измерительно-усилительным узлом 3 управляющего сигнала, поступающего на один из управляющих входов блока 2 управления и вызывающего немедленное снижение выходного напряжения Чм, компенсирующее увеличение тока, вызванное аварией в нагрузке. При этом, если уровень выходного напряжения Чн. снизился ниже установленного минимального значения, то блок

12 контроля отключает реле 1 и его размыкающие контакты 11 замыкают базовую цепь транзистора 7 через цепь задержки

4о (резистор 9 и конденсатор 10). При снятии— случайного (кратковременного) короткого замыкания источник возвращается в рабочий режим. Если же короткое замыкание вызвано установившейся аварией (полным

4 отказом в нагрузке), то под действием отрицательной обратной связи по току выходное напряжение V снижается (практически до нуля), конденсатор 10 заряжается и. через время, определяемое параметрами цепи задержки, и транзистор 7 йереходит в режим насыщения, шунтируя управляющий вход согласующего каскада 5. С блока 2 снимается питающее напряжение, и конвертор 1 выключается, Этим осуществляется времяселективная защита от коротких замыканий с аварийным фиксированным отклонением конвертора при установившихся авариях, Параметры. цепи задержки (резистора 9 и конденсатора 10) выбирают ис691822 ходя из длительности статистически вероятных случайных коротких замыканий и из характеристик пускового режима стабилизированного конвертора. После устранения установившегося короткого замыкания в нагрузке повторное включение стабилизированного конвертора осуществляется его выключением и включением.

В ряде случаев длительность возможных случайных коротких замыканий может быть достаточно велика, что требует значительного увеличения постоянной времени цепи задержки для предотвращения фиксированного аварийного отключения конвертора. В этом случае диод 13 и резистор 15 (см. фиг. 2) образуют при выключении источника цепь разряда конденсатора 10, чем значительно сокращается время готовности для повторного включения.

Конденсатор 17 значительно снижает уровень помех, поступающих в сеть питающего напряжения Уп при работе конвертора

1, а дроссель 16 насьпцения ограничивает входной ток при включении конвертора. Перемагничивание дросселя 16 происходит при выключении конвертора. через резистор 15.

Формула изобретения

l. Вторичный источник питания с защитой, содержащий стабилизированный конвертор с датчиком выходного тока, подключенный при помощи замыкающего тумблера к входным выводам, а выход стабилизированного конвертора подключен к выходным выводам источника, к которым подключен блок контроля с отключающим реле с размыкающям контактом, измерительно-усилительный узел, вход которого подб ключен к датчику тока, а выход — к первому входу блока управления, второй и тре тий входы которогО подключены к выходным выводам стабилизированного конвер,тора, а выход — к его управляющему входу, и RC-цепь задержки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения селективной защиты от коротких замыканий с фиксированным аварийным отключением конвертора и повышения быйстроденствия защиты от перегрузки по току, выводы RC-цепи задержки, один через размыкающий контакт, а другой непосредственно, подключены к входным выводам стабилизированного койвертора с датчиком выходного тока, а общая точка RC-цепи через первый введенный резистор подключена к управляющей цепи введенного транзистора, выход которого соединен с введенным опорным элементом на управляющем входе введенного согласующего каскада, выход которого подключен к четвертому входу блока управления.

2. Источник по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени готовности, размыкающий контакт реле и резистор RC-цепи задержки эашунтированы обратно включенным диодом, а замыкающий тумблер со стороны сети эашунтирован вторым введенным резистором.

3. Источник по п. l, отличающийся тем, ч7о в разрыв цепи между замыкающим тумблером и входными выводами стабилизированного конвертора включены дроссель насыщения и конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 435509, кл. G 05 F 1/56,,1972.

2. Патент ГДР № 112037, кл. 2t; 68/50, и