Устройство для ограничения выбросови провалов напряжения b системе элек-троснабжения постоянного toka

Патент 819901

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Сеюз Севетскик

Сецналистнчасних

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВ ТИПЬСТВУ по819901 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 180579 (21) 2768133/24-07 (51)М, КлЗ

Н 02 М 1/16

G 05 F 1/56 с присоединением заявки М(23) Г3рноритет

Государственный коиктет

СССР яо лелем язобретенкк к открмтяй

Опубликовано 070481, бюллетень ЙВ 13 (53) УДК621. 316. .722.1(088.8) Дата опубликования описания 17. 04. 81 (72) Авторы иэобретеммя

В.A.Ïîëÿêîâ, В.В.Петров и А.A.Ïåõòåðåâ (71) Заявитель (54) УСТРОНСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ВЫБРОСОВ И ПРОВАЛОВ

НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Предлагаемое устройство относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известен ограничитель провалов выходного напряжения стабилизатора, в котором через ключевой элемент в моменты понижения напряжения на нагрузке подключается вспомогательный исвЂ” точник с напряжением несколько большим, чем выходное напряжение (1j .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является стабилизатор, в котором для ограничения выброса питающего напряжения используются виловые транзисторы Т ...Т5, включенные последовательно с нагрузкой, а батарея накопительных конденсаторов СЗ...См, отделенная от источника питающего напряжения развязывающим силовым диодом D<, компенсирует провалы входного напряжения (2).

Недостатком известных устройств является низкий КПД и малая надежность

Низкий КПД объясняется большим падением напряжения на силовом органевЂ” суммарным падением напряжения на силовых транзисторах, симметрирующих резисторах и отсекающем диоде. Недостаточная надежность определяется параллельным соединением пяти силовых транзисторов соответственно с пятью симметрирующими резисторами в их эмнттерах, а также большой мощностью, которая гасится на транзисторах во время выброса питающего напряжения.

Целью изобретения является повышения КПД и надежности устройства в работе.

Это достигается тем,чго в предложенном устройстве силовой орган, включенный в одну иэ шин питания, выполнен в виде последовательно соединенных дросселя и тиристора, а между общей точкой соединения дросселя с тиристором и общей шиной подключены силовые электроды транзисторного ключа, база которого через дифференцирующую цепь и инвертирующий транзисторный каскад соединена с выходом порогового элемента, вхо дом соединенного с входными выводами, при этом инвертирующий каскад выходом связан с входом элемента запрета, включенного между выходом узла включения тиристора и его управляющим электродом.

819901

Это дает возможность существенно уменьшить падение напряжения на силовом органе и заменить транзисторы, соединенные параллельно для обеспечения .тока нагрузки большего, чем дойустимый ток одного транзистора, одним тиристором, а также ограничить бросок тока при заряде накопительного конденсатора.

На чертеже изображена схема уст ройства для ограничения выброса и про- о валов напряжения в системе электроснабжения постоянного тока.

Устройство содержит силовой орган, выполненный в виде последовательно соединенных дросселя 1 и тиристора

2, включенных .в плюсовую шину питания.

К общей точке соединения дросселя 1 с тиристором 2 и общей минусовой шине подключены силовые электроды транзисторного ключа 3. База ключа

3 через дифференцирующую цепь 4 сое- 30 динена с выходом инвертирующего транзисторного каскада 5, подключенного входом к выходу порогового элемента

6. Выход инвертирующего каскада 5 связан также с входом элемента эапре 5 та 7. По цепи питания элемент запрета 7 соединен с выходом узла 8 включения тиристора в виде блокинггенератора и инвертирующим транзисторным каскадом 5. Накопительный конденсатор 9 подключен параллельно выходным выводам, По цепи питания узел

8 включения тиристора подключен к вы- ходу маломощного полупроводникового стабилизатора, изображенного на чертеже в составе порогового элемента

6. Пороговый элемент 6 может быть выполнен в виде триггера, элемент запрета может быть выполнен, например, в виде транзисторного ключа. Узел включения тиристора может выполнять- 4Р ся, например, в виде блокинг-генератора, выходная обмотка трансформатора которого подключена через выпрямитель.к управляющему переходу тиристора 2. 45

Устройство работает следующим об" разом.

При поступлении-на входные выводы напряжения питания в допустимых для радиоэлектронной аппаратуры пределах(27В + 10%) выходной транзистор порогового элемента 6 находится в открытом состоянии, а транзистор инвертирующего каскада 5 закрыт, поэтому транзистор элемента запрета 7 от,крыт и с выхода блокинг-генератора 8 на управляющий переход тиристора 2 поступает отпирающее напряжение. Тиристор 2 открывается и через дроссель

1 плавно: заряжается накопительный . конденсатор 9, на выходные выводы 60 поступает питающее напряжение.

В случае появления выбросов .напряжение на вХодных выводах выше допустимого (от 29,7 до 80 В) выходной транзистор порогового элемента 6 закрывается, открывается транзистор инвертирующего каскада 5. Транзистор элемента запрета 7 закрывается и снимается отпирающее напряжение с управляющего электрода тиристора 2.

Одновременно через диффернцирующую цепь 4 и открытый транзистор каскада 5 поступает отпирающее напряжение для кратковременного включе-, чения транзисторного ключа 3. Ключ

3 при открывании создает дополнительную нагрузку через дроссель 1 на источник питания. Так как ток через дроссель мгновенно увеличиваться не может, то напряжение на транзисторном ключе 3 резко падает и,следовательно, напряжение на аноде тиристора 2 становится меньше, чем на его катоде ° К тирнстору прикладывается запирающее напряжение с конденсатора 9, и тиристор 2. закрывается, отключая конденсатор 9 и нагрузку от первичного источника (борт .сети самолета) . На время выброса питающего напряжения (.около

80 м/с ) нагрузка питается от конден« сатора 9. По окончании выброса входного напряжения тиристор вновь вклю-. чается блокинг-генератором 8. В случае провалов питающего напряжения (на время около 80 мс), тиристор также выключается, отключая цепь разряда конденсатора 9 в сеть постоянного .тока (в первичный источник).

В,предлагаемом устройстве КПД выше, чем в известном устройстве (21, так как падение напряжения на силовом органе в 1,5 раза меньше (1,5 В вместо 2,65 В при токе нагрузки 4 A).

Кроме того, один тиристор заменяет пять транзисторов, пять симметрирующих резисторов и силовой отсекающий диод. Поскольку способность тиристора к перегрузкам значительно выше,. чем у транзисторов, то защиту устройства от короткого замыкания в нагрузке удается выполнить с помощью только предохранителя. Все это значитель но повышает надежность устройства в целом. Вместе с тем упрощается конструкция устройства и его наладка в процессе производства.

Формула изобретения

Устройство для ограничения выбросов и провалов напряжения в системе электроснабжения постоянного тока, содержащее силовой орган с блоком управления, включенный в одну из шин питания,. и накопительный конденсатор, подключенный параллельно выходным выводам, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения

КПД и надежности, силовой орган выполнен в виде последовательно соединенных дросселя и тнристора, а между общей точкой соединения дросселя

819901

Составитель Л.Стрелкин

Редактор Г.Бельская Текред Е.Гаврилешко Корректор < Л.Иван

Заказ 1386/33 Т ираж 730 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, с тиристором и общей шиной подключены силовые электроды транзисторного ключа, база которого через диффернцирующую цепь и инвертирующий.транзисторный каскад соединена с выходом порогового элемента, входом соединенного с входными выводами,.при этом инвертирующий каскад выходом связан с входом элемента запрета, включенl ного между выходом узла включения тиристора и его управляющим электрОдом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 548927, кл. Q 05 Г 1/56, 1977.

2. Стабилизатор. СН-27Д ХЯЗ. 233.

-058 (прототип).