Устройство для защиты источников питания

Устройство для защиты источников питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респу6пим

744519 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 01.12.77 (21) 2548782/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (5! ) М. Кл.

G05 F 158

Ввударстввииыб комитет

СССР

Io делам изобретений и открытий (23) Приоритет ——

Опублнковано 30.06.80. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 621.316. .722.1 (088.8) Дата опубликования описания 05.07.80

И. И. Лебединский н В. И. Кровопусков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ИСТОЧНИКОВ ЛИТАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике н предназначено для применения в устройствах электропитания ЭВМ.

Известен стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий регулирующий

- транэнстор, переходом коллектор-эмнттер соединенный через резнстнвный делитель со входом транзисторного усилителя органа защиты, датчик тока которого включен меж-: ду коллектором регулирующего транзистора н входной клеммой стабилизатора, а выход соединен с исполнительным элементом органа зашиты через пороговый узел. К средней точке делителя напряжения н точке соедннення базового электрода транзисторного усилителя, являющегося выходом уснлителя, подключен первый стабнлнтрон, база второго транзистора дифференциального уснлнтеля подключена к второму резнстнвному делнтелю, один крайний вывод которого подключен к точке соединения датчика тока с входной клеммой стабилизатора, а другой через второй стабнлнтрон — к другой входной клемме стабнлнтрона, эмнттер же третьего транзистора подключен к точке соедннення датчика тока с электродом регулнрующего транэнстора, et.o коллектор подключен к общему эмнттерному резистору первых двух транзисторов, а база через один нз крайннх выводов третьего резистивного делители подключена к точке соелннення полюса источника с датчиком тока н через лругой край ннй вывод указанного делителя — к «мннусуМ дополнительного источника питания дифференцнального усилителя )1).

Известное устройство предназначено лля эащнты лишь одного стабилизированного нсгочннка, в нем не предусмотрена защита по

1ц минимальному напряжению к ограничение по току (без отключения блока питания) в начальный момент включения. Все это приводят к ненадежной защите блока питания н появлению ложных срабатываний в момент вклюцепня.

Наиболее близким к изобретению по техннческой сущности является устройство лля защиты, солержащее по одному латчнку тока н датчику максимального н минимального напряжений, выхоламн полключенных к

20 схемам ИЛИ, а входами — к-выходным выводам и контролнруемых источников пнтання, входы которых подключены через разделительные лннолы к выхолу инвертора входом подключенного к выхолу элемента па744519 мяти, реле с двумя замыкаюгцими группами, причем параллельно первому контакту включен резистор !2) .

Однако в таком устройстве не предусмотрено ограничение по току в начальный момент включения и защита от кратковременных помех. Кроме того, данное устройство защиты имеет более низкую точность срабатывания и температурную стабильность, обусловленную температурным дрейфом порога срабатывания триггера. Все это приводит к появлению ложных срабатываний защиты как в момент включения, так и в процессе работы и следовательно к снижению надежности работы блока питания. В устройстве контакты реле включены в каждую цепь датчиков минимального напряжения и тока, а не в общую цепь датчиков, что приводит к увеличению количества контактов реле и следовательно к снижению надежности работы устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и уменьшение ложных срабатыва ний.

Указанная цель Jloñòèãàåòñÿ тем, что в устройстве для защиты элемент памяти состоит из дифференциального усилителя, двух помехогасящих RC-цепочек, согласующего стабилнтрона, ограничительных диодов, двух переменных резисторов, источника опорного напряжения и резистора, причем выход дифференциального усилителя через первую помехогасящую -КС цепочку подключен к катоду согласующего стабилнтрона, анод которого является выходным выводом элемента памяти, через вторую помехогасящую

КС-цеп ику выход инвертора подключен к катоду первого ограничительного диода, анод которого подключен к общей точке схем ИЛИ датчиков минимального напряжения и через второй замыкающий контакт— к катоду второго ограничительного диода, анодом подключенного к средней точке первого переменного резистора, подключенного одним выводом к общей шине, а другим— к источнику опорного напряжения и одним из входов дифференциального усилителя, другой вход которого подключен к средней точке второго переменного резистора, включенного аналогично первому, и к катоду третьего ограничительного диода, анодом подключенного к выходу схемы ИЛИ датчиков максимального напряжения и к катоду четвертого ограничительного диода, анод ко. торого подключен к одному выводу резистора, другим выводом подключенного к общей шине и через первый замыкающий контакт к выходу схемы ИЛИ датчика тока, кроме того, аноды разделительных диодов подключены ко входам контролируемых источников питания.

На чертеже представлена схема устройства для защиты источников питания.

Устройство содержит датчик I тока и датчик 2 максимального и минимального напряжений выходами подключенных к схемам

ИЛИ 3, 4, 5, а входами — к выходным выводам контролируемого источника 6 питания, вход которого подключен через разделительные диоды 7 к выходу инвертора 8, реле 9 с замыкающими контактами !О и I I, причем контакт 10 шунтирован резистором

12, элемент !3 памяти, состоящий из дифференциального усилителя 14 со входами 5, l6, которые соответственно подключены к переменным резисторам 17, !8 и ограничительным диодам !9, 20, причем анод диода

19 подключен к катоду ограничительного диода 21 анодом, подключенного к резистору 22, из источника 23 опорного напряжения на стабилитронах 24, 25 и резисторе 26, две

RC-цепочки из резисторов 27, 28 и конденсаторов 29, 30, согласующий стаблитрон 31 и ограничительный резистор 32, выводы 33, 34 служат для питания элемента памяти и инвертора, причем потенциал вывода 34 должен быть выше всех номиналов контролируемых источников питания, вывод 35 служит для подключения к отключающему блоку контролируемого источника питания от первичной сети и к элементу индикации (они на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Подается напряжение на выводы 33 и

34, при этом дифференциальный усилитель

14 устанавливается в исходное состояние, при котором сигнал на его выходе имеет низкий уровень и инвертор 8 закрыт, при этом на его выходе устанавливается высокий потенциал, запираюгций разделительные диоды 7. При включении контролируемого источника 6, в нем в момент включения через проходные, силовые элементы — транзисторы, диоды — (при отсутствии ограничения) развиваются токи, намного превышающие номинальные. Указанное явление при использовании предлагаемого устройства не происходит вследствие того; что сигнал рассогласования, поступающий с датчиков I тока на вход I5 дифференциального усилителя !4, переводит дифференциальный усилитель 14 и инвертор 8 в состояние, при котором потенциал на выходе инвертора уменьшается и происходит подзапирание проходных транзисторов контролируемых источников и, следовательно, ограничение тока в момент включения. Контакт 1 реле 9 на момент включения разомкнут, поэтому происходит ограничение тока без ложного срабатывания устройства защиты. Г!о окончании момента включения срабатывает реле 9 и его контакты 10, 11 замыкаются, переводя устроиство защиты в дискретный режим работы, причем контакт 11 замыкает цепь обратной связи и цепь датчика минимального напряжения, а контакт 10 исключает ограничивающий резистор 12. При срабатывании реле

9 замыкается цепь обратной связи и при наличии любого сигнала рассогласования (уход выходных контролируемых парамет744519 ров за нормы ТУ), поступающего с датчиков тока или напряжения через схемы ИЛИ на входы дифференциального усилителя 14, происходит запоминание и выключение контролируемых источников питания. Таким образом, устройство защиты в момент включе- Формула изобретения ния работает как ограничивающее устройство (ограничиваются токи, развиваемые в момент включения в силовых элементах конт ролируемого блока), а по окончании момента включения — как дискретное (отключаю щее) устройство.

Указанный режим работы предлагаемого устройства защиты повышает надежность самого контролируемого источника н уменьшает возможность ложных срабатываний защиты в момент включения. Контакты 10, l1 реле 9 включены в общую цепь датчиков тока, что повышает надежность самого устройства защиты (отпадает необходимость включения контактов реле в каждую цепь датчиков тока и минимального напряжения) .

В процессе работы на устройство защиты воздействуют различные кратковременные помехи, которые могут вызвать ложные срабатывания устройства защиты.

Для устранения указанного явления сигнал на вход инвертора 8 и вход 16 дифференциального усилителя 14 подается через помехогасящие RC-цепочки 27, 29 и 28, 30, позволяющие настроить устройство защиты на срабатывание от сигналов рассогласования определенной длительности, что также исключает возможность ложных срабатываний и повышает надежность работы контролируемого источника. Применение дифференециального усилителя 14 позволяет существенно повысить точность устройства защиты, а схемное решение подсоединения резисторов 17, 18 и ограничительных диодов

l9, 20 к входам 15 и 16 дифференциального усилителя 14 — повысить температурную стабильность устройства. При любом количестве диодов в схемах ИЛИ температурный дрейф на входах 15 и 16 дифференциального усилителя 14 зависит только от температурного дрейфа тока утечки ограничительных диодов 19 и 20. Вследствие того, что резисторы 17 и 18 одинаковы и на нх средних точках выставлен примерно одинаковый потенциал (для предварительной установки дифференциального усилителя 14 в исходное состояние потенциал на входе 16 дифференциального усилителя 14 на несколько милливольт выше, чем на входе 15) температурный уход напряжения на их средних точках относительно друг друга и по номиналЬной величине практическй отсутствует. Применение изобретения позволяет существенно повысить точность и температурную стабильность устройства эащиты, тем самым повысить его надежность н уменьшить возможность ложных срабатываний.

Устройство для защиты источников питания, содержащее, по крайней мере, по одному датчику тока и датчику максимального и .минимального напряжений, выходами 6 подключенных к схемам ИЛИ, а входами подключаемых к выходным выводам и контролируемых источников питания, входы которых подключены через разделительные диоды к выходу инвертора входом подключенного к выходу элемента памяти, реле с дву3Я мя замыкающими контактамн, причем параллельно первому контакту включен резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения ложных срабатываний, элемент памяти состоит в иэ дифференциального усилителя, двух помехогасящих КС-цепочек, согласующего стабилнтрона, ограничительных диодов, двух переменных резисторов, источника опорного напряжения и резистора, причем выход дифференциального усилителя через первую помехогасящую RC-цепочку подключен к катоду согласующего стабилитрона, анод которого является выходным выводом элемента памяти, через вторую помехогасящую RC-цепочку выход инвертора подключен к катоду

@ первого ограничительного диода, анод которого подключен к общей точке схем ИЛИ датчиков минимального напряжения и через второй замыкающий контакт — к катоду второго ограничительного диода, анодом подключенного к средней точке первого н переменного резистора, подключенного одним выводом к общей шине, а другим к источнику опорного напряжения и одним из входов дифференциального усилителя, другой вход которого подключен к средней

4О точке второго. переменного резистора, включенного аналогично первому, и к катоду третьего ограничительного диода, анодом подключенного к выходу схечы ИЛИ датчиков максимального напряжения н к катоду четвертого ограничительного диода, анод

4 которого подключен к одному выводу резистора, другим выводом подключенного K общей шине и через первый замыкаюц(ий контакт к выходу схемы ИЛИ датчика тока, кроме того, . аноды разделительных диодов подключены ко входам контролируемых ис точников питания.

Источники информл пни, принятые во внимание при экссон ртизе

I. Авторское свидетельство СССР № 531143, кл. б 05 F 1/58.

2. Авторское свидетельство СССР № 426229,,кл. G 05 F I/58, 1972, 7445!9

Составитель С. Горбачева

Редактор Л. Мотыль Техред К. Шууфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 3793/12 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делан» изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП а Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4