Способ защиты непрерывно-импульсногостабилизатора напряжения отперегрузок по току c непрерывными импульсным контурами регулирования

Способ защиты непрерывно-импульсногостабилизатора напряжения отперегрузок по току c непрерывными импульсным контурами регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ЕВИ ИТИЛЬСТВУ (1)800981 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.04.79 (21) 2750575/24-07 с присоединением заявки Ho— (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181.Бюллетень No 4 (g ) ) 3

С 05 F 1/58

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) MtK 621.316. . 722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 300181 аявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ НЕПРЕРЫВНО-ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА

НАПРЯЖЕНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ С НЕПРЕРЫВНЫМ

И ИМПУЛЬСНЫМ КОНТУРАМИ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании стабилизаторов повышенной надежности.

Известен способ защиты стабилизаторов напряжения от перегрузки по току и коротких замыканий на выходе стабилизатора, основанный на принципе отключения нагрузки, отключения питания и запирания регулирующего транзистора (11 . При таком способе защиты в стабилизаторе напряжения, содержащем контур импульсного регулирования с накопительной индуктивностью в основной цепи регулирования 15 возникает коммутационный выброс ЭДС самоиндукции накопительной индуктивности, который определяется по формуле е= —

31

dlt 2О где е — ЭДС самоиндукции; накопительная индуктивность, — скорость изменения тока в накопительной индуктивности.

При этом возникающий в момент запирания регулирующего транзистора коммутационный выброс при перегрузке по току или коротком замыкании больше, чем при номинальном токе нагрузки, так как перегрузка превышает номиналь-30 ный ток нагрузки. Хотя коммутационный выброс ЭДС самоиндукции и прикладывается к коммутирующему диоду в отирающем направлении, однако из-за низкого быстродействия диода в контуре регулирования возникают перенапряжения, следствием чего является повышенная вероятность выхода из строя регулирующего транзистора контура импульсного регулирования.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования, исключающий перенапряжение на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования при перегрузках по току путем выявления тока нагрузки стабилизатора в контуре импульсного регулирования, сравнения его с заданным допустимым током нагрузки и формирования Сигнала на снятие перегрузки, по которому снимают питание с контура импульсного регулирования с задержкой по времени и питание с контура непрерывного регулирования 2 .

Существенным недостатком этого способа защиты является повышенная

800981 вероятность выхода из строя регулирующего транзистора контура непрерывного регулирования в результате перегрузки по току. При перегрузке по току или коротком замыкании стабилизатора напряжения по сигналу на снятие перегрузки снимается питание с контура импульсного регулирования, после чего возрастающий ток перегрузки или короткого замыкания протекает через регулирующий транзистор контура непрерывного регулирования в течение времени задержки выключения питания контура непрерывного регулирования. В течение укаэанного времени на коллекторе регулирующего транзистора контура импульсного регулирова- 35 ния выделяется мощность перегрузки, которая в десятки раз может превышать номинальную мощность,так как кон.— тур непрерывного регулирования ста билиэирует незначительную часть мощ- Щ ности стабилизатора напряжения.

В результате мгновенного перегрева коллекторного перехода Из-за избытка рассеиваемой мощности регулирующий транзистор контура непрерывно- 2 го регулирования может выйти иэ строя, Цель изобретения — повышение надежности путем исключения перегрузки по току регулирующего транзистора контура непрерывного регулирования при перегрузке по току стабилизатора.

Поставленная цель достигается тем, что одновременно снимают питание с непрерывного и импульсного контуров регулирования и включают регулирующий транзистор контура импульсного 0 регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки.

На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ защиты. 40

Устройство содержит контур 1 непрерывного регулирования с датчиком

2 тока и регулирующим транзистором 3 последовательного типа, контур 4 импульсного регулирования с датчи- 45 ком 5 тока перегрузки, регулирующим транзистором 6, коммутирующим диодом

7, накопительной индуктивностью 8, пороговое устройство 9 с выключателями ?0 и 11, схему 12 управления $0 регулирующим транзистором 6 и нагруз-. ку 13, При номинальной нагрузке пороговое устройство 9 выключено и цепи питания контуров 1 и 4 импульсного и непрерывного регулирования замкнуты через выключатели 10 и 11. При перегрузке по току или коротком замыкании когда ток, нагрузки 13 превышает допустимое значение, пороговое устройство 9 срабатывает. При этом выклю- 60 чателем 10 отключается питание контура 1 непрерывного регулирования, выключателем 11 отключается питание контура 4 импульсного регулирования и через схему 12 управления включа- 65 ется регулирующий транзистор б контура 4 импульсного регулирования.

Регулирующий транзистор б остается в насыщенном состоянии до тех пор, пока пороговое устройство 9 не будет выключено внешней командой оператора.

Отключение питания и включение регулирующего транзистора 6 контура 4 импульсного регулирования, сформированным сигналом на снятие перегрузки позволяет исключить перенапряжения на переходах регулирующего транзистора 6. Коммутационный выброс

ЭДС самоиндукции накопительной индуктивности 8 через малое сопротивлечие перехода коллектор-эмиттер открытогс транзистора 6 прикладывается к высокому сопротивлению разомкнутого выключателя 11. После открытия коммутирующего диода 7 накопленная энергия индуктивности 8 разряжается на нагрузку 13.

Предложенный способ отключения питания контуров регулирования непрерывно-импульсного стабилизатора при перегрузке.по току или коротком замыкании на выходе стабилизатора (одновременное отключение питания непрерывного и импульсного контуров регулирования и включение регулирующего транзистора контура импульсного регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки) позволяет получить новую совокупность признаков, выгодно отличающих предлагаемый способ защиты от известного,так как наряду с защитой регулирующего элемента контура импульсного регулирования от перегрузок по току и перенапряжений эффективно защищается от импульсных перегрузок по току регулирующий транзистор контура непрерывного регулирования, благодаря чему существенно повышается надежность непрерывно-импульсного стабилизатора.

Технико-экономический эффект применения способа защиты заключается в том, что стабилизатор непрерывно-импульсного регулирования с защитой

1 по предлагаемому способу не выходит из строя при любой неисправности в нагрузке. Следовательно не требуется ремонт стабилизатора, уменьшается время восстановления работоспособности систем, питаемых стабилизатором, что особенно важно при эксплуатации сложных систем, так как

° отказ питания приводит к отказу всей системы.

Формула изобретения

СПособ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования путем выявления тока нагрузки стабилизатора в контуре импульсного регу800981

Составитель В. Круглова

Кешеля Техред A.Бабинец и — Л. Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Н.,Ивыдкая

Ре

За лирования, сравнения его с заданным допустимым значением тока нагрузки, формирования сигнала на снятие перегрузки и отключения питания контура импульсного регулирования, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения перегрузки по току регулирующего транзистора контура непрерывного регулирования при перегрузке по току стабилизатора одновременно снимают питание с непрерывного и импульсного контуров регулирования и включают регулирующий транзистор контура импульсного регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Источники элект опитания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчет. Под ред. С. Д. Додика и Е. И. Гальперина. N., "Соврадио", 1969, с. 346.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 542987 кл. Ь 05 F 1/58, 1975,