Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания

Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«>9209-44

1 ф (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 090730 (2 l ) 29535 29/24-07 ицм.к . с присоединением заявки ¹вЂ”

Н 02 H 7/10

Н 02 Н 3/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.04.82. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 150482

РМ УАК б21. 3И. .727(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ВТОРИЧНЫХ

ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано. в устройствах для токовой защиты вторичных источников электропитания.

Известны устройства для защиты источников тока от перегрузки, содержащие защитный элемент с шунтирующей цепью на тиристоре, управляемом пороговым элементом в виде конденсатора, шунтированного выпрямительным мостом, в диагональ которого включен тиристор (1).

Недостатком известных устройств является низкая надежность, обусловленная большими потерями в за- . щитном элементе и значительной Seличиной тока перегрузки при отключении тиристора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для защиты вторичных источников электропитания, содержащее коммутирующий элемент на основе симистора, управляющий электрод которого. подсоединен к первому выводу резистора, реэистивный датчик тока, подсоединенный первым зажимом к од-: ной иэ клемм для подключения нагрузки и к клемме для подсоединения минусового вывода дополнительного источника питания, а вторым — к клемме для подключения минусового вывода вторичного источника питания с сетевым трансформатором, плюсовой вывод которого подсоединен к второй клем.ме для подключения нагрузки, тирнсторную оптронную пару, катод светодиода которой подсоединен к точке соединения датчика тока с клеммой для подключения нагруэки,и клеммы для подключения сети (2).

Недостатком известного устройства

15.является низкая надежность, обусловленная значительными потерями в коммутационных цепях.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено транзисторным ключом, четырьмя дополнительными резисторами, тиристором, стабилитроном и диодным выпрями25 тельным мостом, причем эммитер транзисторного ключа подсоединен к катодам тиристора и светодиода оптронной пары, соединенного своим анодом с анодом стабилитрона, катод которого подсо30 единен к аноду тиристора и одновре920944 менно через первый дополнительный резистор — к клемме для подключения положительного вывода дополнительного источника питания, коллектор тран-зисторного ключа подсоединен к управляющему электроду тиристора и однов- 5 ременно к одному из выводов второго дополнительного резистора, второй вывод которого подсоединен к клемме для подключения плюсового вывода дополнительного источника питания и 10 через последовательно соединенные третий и переменный четвертый резисторы к второму зажиму датчика тока, средний вывод дополнительного четвертого переменного резистора подсо- 15 единен к базе транзисторного ключа, а первичная обмотка трансформатора вторичного источника питания подсоединена через симистор к сетевым клеммам, второй вывод основного резистора подсоединен к точке соединения симистора с первичной обмоткой трансформатора вторичного питания через выпрямительный мост, в выходную диагональ которого включен фототиристор оптронной пары.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для токовой защиты вторичных источников электропитания.

Устройство содержит коммутирующий элемент 1, выполненный в виде симистора, основной резистор 2, диодный выпрямительный мост на диодах 3-6, оптрон 7, р зистивный датчик тока 8, транзисторный ключ 9, первый 10 и второй 11 дополнительный резисторы, тиристор 12, стабилитрон 13, клеммы для подключения дополнительного источника питания 14, третий дополнительный резистор 15, четвертый до- 40 полнительный переменный резистор 16, клеммы для подключения нагрузки 17, клеммы для подключения вторичного источника питания 18 с трансформатором 19. В цепь управляющего электрода45 семистора 1 включен основной резистор.

2 и одна из диагоналей диодного выпрямительного моста на диодах 3-6,в другую диагональ которого включен фоторезистор оптрона 7.Первый выход дат-5О чика тока 8 подключен к эмиттеру тран зисторного ключа 9, коллектор которого подключен через первый 10 и второй 11 дополнительные резисторы к аноду тиристора 12 и катоду стабилитрона 13. Анод стабилитрона 13 подключен к аноду светодиода оптрона 7.

Положительный вывод дополнительного источника питания. 14 подключен к первому 10 и второму 11 дополнительным резисторам и через дополнительные третий 15 и четвертый переменный 16 резисторы подключен к второму выводу датчика тока 8. Коллектор транзисторного ключа 9 подключен к управляющему электроду тиристора 12, а 65 эмиттер транзисторного ключа 9 подключен к катоду тиристора 12, катоду светодиода оптрона 7, отрицательному выводу дополнительного источника питания 14 и к первому выводу нагрузки 17. Второй вывод нагрузки 17 подключен к положительному выводу вторичного источника питания 18, отрицательный вывод которого подключен ко второму выводу датчика тока 8.

Включение двух последовательно соединенных ключевых схем на тран(зисторе 9 с цепью положительного смещения на резисторах 15,.16 и на тиристоре 12, включенном параллельно цепи из стабилитрона 13, светодиода оптрона 7 и вспомогательного источника питания 14, позволяет значитель. но снизить мощность потребления всего устройства, так как тиристор 12 выключается только после выключения вспомогательного источника питания, тем самым повышается надежность устройства. Включение дополнительного источника питания 14 в схему управления коммутирующим элементом.позволяет с помощью цепи из второго ре-. зистора 11, стабилитрона 13 и светодиода оптрона 7 выставить ток включения оптрона 7 независимо от величины напряжения на выходе вторичного источника питания 18. Включение стабилитрона 13 последовательно со светодиодом оптрона 7 позволяет надежно включать оптрон 7. Возможность выставлять порого срабатывания защиты с помощью переменного резистора

16 снижает потери мощности в нагрузке 17 при срабатывании защиты, тем самым улучшая режим работы вторичного источника питания 18.

Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания работает следующим образом.

При включении дополнительного источника питания 14 транзисторный ключ 9 открыт положительным смещением на дополнительных первом 10 и втором 11 резисторах, а тиристор 12 закрыт. Стабилитрон 13 открывается, через светодиод оптрона 7 протекает ток, фототиристор оптрона 7 включается и начинает проводить ток, который, протекая через. управляющий электрод симистора 1, открывает его, и переменное напряжение прикладывается к первичной обмотке трансформатора 19. Напряжение с вторичной обмотки трансформатора 19 поступает на вход вторичного источника питания

18, на выходе которого через датчик тока 8 включена нагрузка 17. При включении дополнительного источника питания 14 ток через светодиод оптрона 7 прекращается, фототиристор оптрона 7 закрывается, и ток через управляющий электрод симистора 1 не протекает. Симистор 1 закрывается, 920944 отключая тра сформатор 19 от источника переменного напряжения, тем самым выключая вторичный источник питания. При превышении тока в нагрузке 17 предельно допустимой величины транзистор 9 закрывается отрицательным смещением на датчике тока 8 нагрузки, к управляющему электроду ти ристора 12 прикладывается напряже-. ние дополнительного источника питания 14, он открывается, шунтируя цепь стабилитрона 13 и светодиода оптрона 7. Стабилитрон 13 закрывается, ток через светодиод оптрона 7 прекращается, фототиристор оптрона 7 закрывается, что приводит к выключению симистора 1 и отключению вторичного источника питания 18.

Применение изобретения в устройствах для токовой защиты обеспечивает повышение их надежности, улучшение динамических характеристик в . режиме включения и при токовой неperpyзке.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания, содержащее коммутирующий элемент на основе симистора, управляющий электрод которого подсоединен к первому выводу резистора,резистивный датчик тока, подсоединенный первым зажимом к одной из клемм для подключения нагрузки и к клемме для подсоединения минусового вывода дополнительного источнйка питания, а вторым — к клемме для подключения минусового вывода вторичного источника питания с сетевым трансформатором, плюсовой вывод которого подсоединен к второй клемме для подключения нагрузки, тиристорную оптронную пару, катод светодиода которой подсоединен к точке соединения датчика тока с клеммой для подключения нагрузки, и клеммы для подключения сети, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено транзисторным ключом, четырьмя дополнительными резисторами, тиристором, стабилитроном и диодным выпрямительным мостом, причем эмиттер транзисторного ключа подсоединен к катодам тиристора и светодиода оптронной па» ры, соединенного своим анодом с анодом стабилитрона,катод которого под" соединен к аноду тиристора и однов- ременно через первый дополнительный. резистор - к клеье е для подключения положительного вывода дополнительного источника питания,коллектор транзисторного ключа подсоединен к управляющему электроду тирисгора и одновременно к одному из выводов второго дополнительного резистора, второй вывод

Щ которого подсоединен к клемме для подключения плюсового вывода дополни тельного источника питания и через последовательно соединенные дополнительные третий и переменный четвертый р резисторы — к второму зажиму датчика тока, средний вывод дополнительного четвертого переменного резистора подсоединен к, базе транзисторного ключа, а первичная обмотка трансформатора — вторичного источника питания подсоединена через симистор к сетевым клеммам,второй вывод основного резистора подсоединен к точке соединения симистора с первичной обмоткой трансформатора вторичного источника питания че35 рез выпрямительный мост, в выходную диагональ которого включен фототиристор оптронной:пары.

Источники игформации, 40 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР „

Р 535646, кл. Н 02 Н 3/08, 1976..

2. Авторское свидетельство СГСР

Ф 524272, кл Н 02 Н 3/08, 1976..

920944

Составитель В. Костюхин

Техред И. Гайду Корректор Г. Решетник

Редактор К. Волощук

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2365/67

Филиал ППП Патент ., г. Ужгород, ул. Проектная, 4