Источник питания постоянного напряжения с защитой от превышения и понижения напряжения

Источник питания постоянного напряжения с защитой от превышения и понижения напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцналнстимескнл

Республик ()748387

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву

2 (22) Заявлено 22.06.78 (21) 2635053l24-07 (51)М. Кл.

Gi 05 F 1/58 с присоединением.заявки,ре(23) Приоритет—

Ваударствеилый комитет

СССР

РЦ УД 621.З16.

° 722. 1(088.8) ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень Ле 26

Дата опубликования описания 17.07.80

В, К, Копыл, А, И. Г дименко и В. Н. Скачко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОЮ НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАШИТОЙ

ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ И ПОНИЖЕ )ИЯ НЙЧИГЖБНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания различной радиотехнической, аппаратуры, имеющей устройстsa для защиты по максимальному и минимальному пределам допустимых отклон5 ний выходного напряжения.

Питание самих устройств защиты в случае наличия в них.только одного, мвксимаг ьного, предела осуществляется обычто но от выхода защищаемого блока питания.

Известен компенсационный стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий последовательный составной регулируюший транзистор, усилитель постоянно го тока цепи обратной связи с коалекторной нагрузкой в виде транзисторного токостабилизирующего двухполтосника и орган зашиты от перенапряжения (11 °

Наиболее близким техническим решением к изобретению является источник питания постоянного напряжения с защитой от превышения и понижения напряжения, содержащий блок питания с трансфор2 матором, первичная обмотка которого подключена g усилителю мощности, а вторичная через вйпрямитйть "- к вьЫоду-" источника питания, блох защиты по максимальному и минимальному пределам выходного напряжения блока питания с выходным тирнсторным оптроном, тиристор которого подключен к цепям блока автоматики, реле времени, первый выход которого подключен к первому входу блока защиты, второй вход которого подклю- . чен к выходу источника питания, причем входные выводы блока питания и реле времени. подключены к входным выводам источника питания. Кроме того, в него входит блок собственного питания и опорных напряжений с каналами по числу эашишавмых каналов (21 .

Недостатком известного устройства является применение отдельного блока для питания блока зашиты.

Мель .изобретения упрощение источника питания и повышение его надежнос ти путем. обеспечения питания блока за3 7483 шиты от контролируемого зашитой блока питания без применения для этого отдельного блока питания.

Поставленная цель достигается тем, что в источник питания постоянного напря5 жения с зашитой от превышения и понижения напряжения введен блок контроля запуска, выполненный на транзисторе, выпрямителе, резисторах и тиристорном оптроне, при этом тиристор оптрона блока контроля подключен параллельно тиристору оптрона блока заШиты, а один из выводов светодиода через последовательно включенный с ним первый резистор подключен к одному из входных выводов источника, а другой вывод светодиода подключен к коллектору транзистора, база которого через второй резистор подключена ко второму ,выходу реле времени и через третий резистор к первому выходному выводу выпря-20 мителя, эмиттер транзистора соединен со вторым выходным выводом выпрямителя и с другим входным выводом источника, полярность которого противоположна полярности укаэанного второго выходного выво- 25 да выпрямителя, а входные выводы выпрямителя подключены к первой дополнительно введенной вторичной обмотке трансформатора блока питания, ко второй дополнительно введенной вторичной обмотке которого через введенный выпрямитель подключены цепи питания блока зашиты.

Данный источник питания может быть выполнен и в многоканальном варианте, При этом колич ество блоков зашиты, ВТо 35 ричных обмоток трансформатора и выпрями- телей, подключенных к нагрузке и к цепям питания блоков зашиты, должно соответст вовать количеству требуемых каналов, блок контроля запуска является обшим для всех

40 каналов, а тиристор его оптрона соединен параллельно с тиристорами оптронов всех блоков зашиты»

На чертеже представлена схема источника питания постоянного напряжения с зашитой, выполненного в одноканальном варианте.

Источник содержит блок 1 питания с трансформатором 2, первичная обмотка 3 которого подключена к усилителю 4 мош50 ности, а вторичная обмотка 5 этого трансформатора через выпрямитель 6 подключе на к выходу источника питания, блок 7 зашиты, имеюший выходной тиристорный оптрон 8, блок 9 реле времени, тиристор оптрона 8 через блок 10 ав гоматики связан с блоком 1 питания. Вход блока питания, а также цепи питания реле 9 времени и блока 10 автоматики подключены к сети

87 ф постоянного напряжения. Первый вход реле

9 времени соединен с первым еходом блока 7 зашиты. Пепи питания блока 7 защиты подключены к выходу выпрямителя

1l входом подключенного к дополнител ной обмотке 12 трансформатора 2, Второй вход блока 7 зашиты подключен к выходу источника питания. Блок 13 контроля запуска содержит транзистор 14 и тиристорный оптрон 15, тиристор которого подключен параллельно тиристору оптрона 8 блока 7 BBBlHTbL Светодиод тиристорного оптрона 15 через последовательно соединенный с ним резистор 16 включен между отрицательной шиной сети постоянного напряжения и коллектором транзистора

14. База этого транзистора через резистор 17 соединена со вторым выходом реле 9 времени, а через резистор 18 - с выходным выводом положительной полярности выпрямителя 19, состоящего из выпрямительного моста 20 и конденсатора 21. Второй (отрицательный )вывод выпрямителя соединен с эмиттером транзистора 14 и шиной сети положительной полярности. Вход выпрямителя 19 подключен ко в1орой дополнительной обмотке 22 трансформатора 2.

При включении источника питания в нем начинает работать блок 1 питания, усилитель 4 мощности которого через обмотку трансформатора 2 возбуждает переменное напряжение на его вторичных обмотках 5,12 и 22, которое после выпрямления выпрямителями 6,11 и 19 поступает соответственно на выход источника питания, цепи питания блока защиты и цепь перехода база-эмиттер транзистора

14 блока 13 контроля запуска. Все эти напряжения стабилизированные, поскольку блок 1 питания является стабилизатором напряжения, Блок 7 защиты начинает работать по максимальному пределу сразу же после начала работы блока 1 питания, а по минимальному пределу — после срабатывания реле 9 времени, выдержка времени которого устанавливается исходя из времени нарастания выходного напряжения блока

1 питания. В блоке защиты, который следит за уровнем выходного напряжения блока питания при отклонении последнего от заданных пределов, срабатывает тирис торный оптрон, и подключенный к нему блок 10 автоматики производит выключение блока питания, индикацию (световую, .звуковую и т.д.) отказа, а при необходимости - групповую эашитуе Сам блок as матики, как и реле времени, может питаСледует отметить, что блок 13 конт роля запуска не является элементом зашиты по минимальному пределу контроли» руемого блока 1 питания: функцию такого элементе выполняет блок 7 зашиты, так как достижимая точность этого блока позволяет реагировать на отклонения выходного напряжения блока питания от номинального значения на весьма малую величину, в то время как блок контроля запуска реагирует только на сушественное понижение выходного напряжения блока питания. Однако в тех случаях, когда не требуется высокая точность зашиты по минимальному пределу или достаточно, чтобы она была чувствительна только к пропаданию напряжения, канал по минимальному пределу в блоке 7 зашиты может отсутствовать и функцию зашиты по минимальному пределу выполняет блок контроля запуска.

Предложенный источник питания встоянного напряжения с зашитой выгодно отли- чается от известного и подобных ему устройств, так как в нем отсутствует отдельный блок питания для блока (блоков) зашиты, а питание этого блока осушествляется err контролируемого блока питания, Это упрошает источник, в результате чего улучшаются его весогабаритные характеристики и повышается надежность. Сопоставление количества и габаритов элементов стабили5 7483 ться от источника первичного найряжения, не создавая при этом гальванической завязки между входом и выходом блока питания благодаря применению элементов развязки (оптронов и реле) в цепях, связываюших блок зашиты (гальванически соединенный с выходом блока питания) с блоком автоматики и реле времени.

Осушествление питания блока зашиты от выходного каскада блока питания в принципе позволяет выполнить поставленную цель, однако при этом требуется решить еше задачу,,выражаюшуюся в том, что, если не принять дополнительных мер, то при потере работоспособности блока пита- д ния (прекрашении подачи колебаний задаюшего генератора или усилителя мошности на вторичные .обмотки трансформатора) перестанет работать и блок 7 зашиты и блок 10 автоматики, не получив от него сигнала, не произведет индикацию неисправности, а при работе в системе групповой зашиты - выключение остальНых источников питания, работаюших в этой системе. Поэтому необходимо ввести в источнике питания устройство, позволяюшее выдать на блок автоматики сигнал неисправности при потере работоспособности блока питания, когда питаюшийся от него блок зашиты уже не может выдать такой сигнал. Этим устройством в предложенном источниксч питания является блок 13 конч роля запуска. При нормальной работе источника питания на базу транзистора 14 одновременно поступают два напряжения: отпирающее от реле 9 времени и запираюшее от собственного выпрямителя 19, причем доминирует последнее, в результате чего транзистор 14 находится в закрытом состоянии и его оптрон 15 не ра-ботает. Но если по каким-либо причинам исчезнут выходные напряжения блока 1, то спадет до нуля и выходное напряжение выпрямителя 19, и тогда за счет появившегося тока базы транзистора 14 по резис- 4> тору 17 от рале 9 времени пройдет коллекторный ток, который обусловит подсветку тиристора оптрона 15 со стороны его светодиода, и этот тиристор (вместо тиристора оптрона 8) выдаст сигнал неисправности на блок 10 автоматики, который затем выполнит свои функции.

При включении источника питания логика работы блока контроля запуска заключается в том, что если на базу транзистора 14 не поступит запираюшее напряжение с выпрямителя. 19 раньше, чем включится реле 9 времени, то такое положение рассматривается как незапуск бло87 6 ка питания, так как его выходное напряжение по условию согласования параметров с блока питания и реле времени должно появиться раньше, чем окончится выдержка рапе времени. При таком положении транзистор 14 включит оптрон 15, после чего начнет работать блок 10 автоматики.

В случае нормального запуска блока питания при вКлючении транзистор 14, запираясь выпрямителем 19 еше до вступления напряжения от реле времени и оставаясь в таком состоянии и после вклк чения последнего, не влияет на работу источника питания, но готов, однако, в любой момент при исчезновении входных напряжений блокапитания выдать сигнал неисправности на блок 10 автоматики.

При наличии в источнике нескольких каналов сигнал неисправности поступает на вход блока автоматики с блока зашиты любого канала, в котором происходит неисправность,, приводяшая к срабатыванию его блока зашиты, или, если блок

/ питания не запустится при вкшочении или исчезнут его выходные напряжения в процессе работы, с блока контроля запуска.

7 7483 зированного блока питания, применявшегося раньше для питания блока (6поков) защиты и блока контроля запуска, свидетельствует в пользу последнего. Особенно это ощутимо в том случае, если в качестве выпрямителя 19 используется один иэ выпрямителей схемы блока 1 питания, имеющийся в нем для его собственных нужд

to

Формула изобретения

1. Источник питания постоянного напряжения с защитой от превышения и понижения напряжения, содержащий блок. питания И с трансформатором, первичная обмотка которого подключена к усилителю мощности, а вторичная через выпрямитель - к выходу источника питания, блок защиты по мак симальному и минимальному пределам вы- 20 ходного напряжения блока питания с выходным тиристорным оптроном, тиристор которого подключен к цепям блока автоматики, реле времейи, первый выход которого подключен к первому входу блока защи-25 ты, второй вход которого подключен к выходу источника питания, причем входные выводы блока питания и реле времени подипочены к входным выводам источника питания,отличаюшийсятем, Sp что, с целью упрощения и повышения надежности источника, в него введен блок контроля запуска„выполненный на транзисторе, выпрямителе, резисторах и тириоторном оптроне, при этом тиристор оптро- З на блока контроля подключен параллельно тиристору оптрона блока защиты, а один из вывсдов светодиода через последователь-. но включенный с ним первый резистор

87 8 подключен к одному иэ входных выводов источника. а другой вывод светодиода подключен к коллектору транзистора, база которого чер ез второй резистор подключена ко второму выходу реле времени и через третий резистор к первому выходному выводу выпрямителя, эмиттер.транзистора соединен со вторйм выходным выводом выпрямителя .и с другим входным выводом источника, полярность которого противоположна полярности указанного второго выходного вывода выпрямителя, а входные выводы выпрямителя подключены к первой дополнительно введенной вторичной обмотке трансформатора блока питания,ко второй дополнительно введенной вторичной обмотке которого через введенный выпрямитель подключены цепи питания 6пока зашиты.

- 2. Источник по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью создания многокаиального варианта, в него введены. дополнительные блоки зашиты, вторичные обмотки трансформатора и выпрямители, подключенные к нагрузке и к цепям питания блоков защиты, количество которых соответствует количеству требуемых каналов, при этом блок контроля запуска является общим для всех каналов, а тиристор его оптрона соединен параллельно с тиристорами оптронов всех бпоков зашиты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Авторское свидетельство СССР

М 522493, кл, 5 05 F 1/58, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Q 546988, кл, Н 02 Н 7/12, 1974.