RU176111U1 - Power Supply - Google Patents
Power Supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU176111U1 RU176111U1 RU2017121388U RU2017121388U RU176111U1 RU 176111 U1 RU176111 U1 RU 176111U1 RU 2017121388 U RU2017121388 U RU 2017121388U RU 2017121388 U RU2017121388 U RU 2017121388U RU 176111 U1 RU176111 U1 RU 176111U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- power supply
- output
- voltage
- comparison device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области электротехнических устройств, в частности к схемам защиты систем электропитания приборов. Техническим результатом предлагаемого решения является достижение возможности защиты нагрузки от превышения выходного напряжения блока питания. Технической проблемой, решаемой предлагаемой полезной моделью, является расширение функциональных возможностей блока питания путем защиты не только импульсного источника питания от превышения тока потребления, но и защиты нагрузки от превышения выходного напряжения источника питания. Блок питания содержит импульсный источник питания (1), датчик тока (2), датчик напряжения (3), делитель напряжения (4), устройство задания порогов (5), устройство сравнения (6), устройство управления (7), электронный ключ (8). 2 ил.The proposed utility model relates to the field of electrical devices, in particular to protection schemes of power supply systems of devices. The technical result of the proposed solution is to achieve the ability to protect the load from exceeding the output voltage of the power supply. The technical problem solved by the proposed utility model is to expand the functionality of the power supply by protecting not only the switching power supply from exceeding the consumption current, but also protecting the load from exceeding the output voltage of the power source. The power supply unit contains a switching power supply (1), a current sensor (2), a voltage sensor (3), a voltage divider (4), a threshold setting device (5), a comparison device (6), a control device (7), an electronic key ( 8). 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области электротехнических устройств, в частности к схемам защиты систем электропитания приборов.The utility model relates to the field of electrical devices, in particular to protection schemes of power supply systems of devices.
Известно «Устройство защиты источника бесперебойного питания» [RU 59922 опубликовано 27.12.2006, МПК Н04М 1/60]. Устройство защиты источника бесперебойного питания содержит вторичный источник питания, нагрузку, выходной фильтр, схему защиты от перенапряжения и короткого замыкания, состоящую из системы управления, узла контроля выходного тока, а также транзисторного быстродействующего ключа, при этом система управления первым входом соединена с источником вторичного питания, вторым входом с узлом контроля сетевого напряжения, третьим входом с узлом контроля выходного тока и связана с транзисторным быстродействующим ключом, который в свою очередь первым входом соединен с источником вторичного питания и узлом контроля сетевого напряжения, а выход транзисторного ключа соединен с выходным фильтром и узлом контроля выходного тока.It is known "Device for protecting the uninterruptible power supply" [RU 59922 published December 27, 2006, IPC
Недостатком указанного решения является, то, что предлагаемое устройство предназначено для электрических сетей переменного тока и только размыкает и замыкает цепь питания при превышении допустимого значения сетевого напряжения, и не может обеспечить защиты источника питания при кратковременном превышении допустимого тока потребления нагрузкой с сохранением номинального тока потребления нагрузкой.The disadvantage of this solution is that the proposed device is designed for AC electric networks and only opens and closes the power circuit when the permissible value of the mains voltage is exceeded, and cannot provide protection for the power source when the allowable load current is exceeded for a short time while maintaining the rated load consumption current .
Известен «Блок питания» [RU 124063 опубликовано 10.01.2013, МПК H01S 3/09], содержащий устройство сравнения, первый и второй транзисторы, индуктивность, датчик тока, драйвер, первый и второй резисторы, усилитель сигнала. При этом первые силовые выводы первого и второго транзисторов предназначены для подачи напряжения питания. Первый и второй выходы драйвера электрически связаны с первыми выводами первого и второго резисторов соответственно, вторые выводы которых электрически связаны с управляющими выводами первого и второго транзисторов соответственно. Вход драйвера электрически связан с выходом устройства сравнения, с входом которого электрически связан выход усилителя сигнала, вход которого электрически связан с выходом датчика тока.The well-known "power supply" [RU 124063 published 01/10/2013, IPC
Недостатком указанной полезной модели, является отсутствие защиты источника питания от превышения тока потребления и отсутствие защиты нагрузки от превышения выходного напряжения источника питания.The disadvantage of this utility model is the lack of protection of the power source from exceeding the current consumption and the lack of protection of the load from exceeding the output voltage of the power source.
Наиболее близким по технической сущности является «Устройство защиты источника питания» [RU 155154 опубликовано 20.09.2015, МПК Н02Н 3/08]. Устройство защиты источника питания содержит управляемый электронный ключ, устройство управления, счетчик импульсов, токоизмерительное устройство, при этом вход токоизмерительного устройства является входом устройства защиты источника питания. Первый выход токоизмерительного устройства соединен с первым входом устройства управления, второй выход токоизмерительного устройства соединен с первым входом управляемого электронного ключа. Выход устройства управления подключен ко второму входу управляемого электронного ключа, первый выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом устройства управления. Второй выход управляемого электронного ключа является выходом устройства защиты источника питания.The closest in technical essence is the "Power Supply Protection Device" [RU 155154 published September 20, 2015, IPC Н02Н 3/08]. The power source protection device contains a controllable electronic key, a control device, a pulse counter, a current measuring device, while the input of the current measuring device is an input of the power source protection device. The first output of the current-measuring device is connected to the first input of the control device, the second output of the current-measuring device is connected to the first input of the controlled electronic key. The output of the control device is connected to the second input of the controlled electronic key, the first output of which is connected to the input of the pulse counter, the output of which is connected to the second input of the control device. The second output of the controlled electronic key is the output of the power supply protection device.
Недостатком указанного решения является отсутствие защиты нагрузки от превышения выходного напряжения источника питания.The disadvantage of this solution is the lack of protection of the load from exceeding the output voltage of the power source.
Техническим результатом предлагаемого решения является достижение возможности защиты нагрузки от превышения выходного напряжения блока питания.The technical result of the proposed solution is to achieve the ability to protect the load from exceeding the output voltage of the power supply.
Технической проблемой решаемой предлагаемой полезной моделью является расширение функциональных возможностей блока питания, путем защиты не только импульсного источника питания от превышения тока потребления, но и защиты нагрузки от превышения выходного напряжения источника питания.The technical problem solved by the proposed utility model is to expand the functionality of the power supply, by protecting not only the switching power supply from exceeding the consumption current, but also protecting the load from exceeding the output voltage of the power supply.
Сущность предлагаемого блока питания с защитой состоит в том, что он содержит устройство управления, датчик тока, электронный ключ.The essence of the proposed power supply with protection is that it contains a control device, a current sensor, an electronic key.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что дополнительно введены импульсный источник питания, датчик напряжения, устройство задания порогов, делитель напряжения, устройство сравнения. Выход импульсного источника питания соединен с входом датчика тока и входом устройства задания порогов. Выход датчика тока соединен с входом датчика напряжения и входом делителя напряжения. Выход делителя напряжения соединен с первым входом устройства сравнения. Выход датчика напряжения соединен со вторым входом устройства сравнения, первый выход устройства задания порогов соединен с третьим входом устройства сравнения, второй выход устройства задания порогов соединен с четвертым входом устройства сравнения. Первый выход устройства сравнения соединен с входом устройства управления, а второй выход устройства сравнения подключен к первому входу электронного ключа. Выход устройства управления соединен со вторым входом электронного ключа, выход которого подключен к управляющему входу импульсного источника питания.New in the proposed utility model is that an additional switching power supply, a voltage sensor, a threshold setting device, a voltage divider, and a comparison device are introduced. The output of the switching power supply is connected to the input of the current sensor and the input of the threshold setting device. The output of the current sensor is connected to the input of the voltage sensor and the input of the voltage divider. The output of the voltage divider is connected to the first input of the comparison device. The output of the voltage sensor is connected to the second input of the comparison device, the first output of the threshold setting device is connected to the third input of the comparison device, the second output of the threshold setting device is connected to the fourth input of the comparison device. The first output of the comparison device is connected to the input of the control device, and the second output of the comparison device is connected to the first input of the electronic key. The output of the control device is connected to the second input of the electronic key, the output of which is connected to the control input of the switching power supply.
На Фиг. 1 представлена функциональная схема блока питания с защитой.In FIG. 1 shows a functional diagram of a power supply with protection.
На Фиг. 2 представлен вариант функциональной схемы устройства сравнения.In FIG. 2 shows a variant of a functional diagram of a comparison device.
Блок питания содержит импульсный источник питания (1), датчик тока (2), датчик напряжения (3), делитель напряжения (4), выполненный в виде резистивного делителя R1-R2, устройство задания порогов (5), устройство сравнения (6), устройство управления (7), электронный ключ (8).The power supply unit contains a switching power supply (1), a current sensor (2), a voltage sensor (3), a voltage divider (4) made in the form of a resistive divider R1-R2, a threshold setting device (5), a comparison device (6), control device (7), electronic key (8).
Между выходом импульсного источника питания (1) и нагрузкой подключен датчик тока (2). К выходу импульсного источника питания (1) так же подключен вход устройства задания порогов (5). К выходу датчика тока (2) подключены вход датчика напряжения (3) и вход резистивного делителя R1-R2, средняя точка которого подключена к первому входу устройства сравнения (6). Выход датчика напряжения (3) соединен со вторым входом устройства сравнения (6). Первый выход устройства задания порогов (5) подключен к третьему входу устройства сравнения (6), а второй выход устройства задания порога (5) подключен к четвертому входу устройства сравнения (6). Второй выход устройства сравнения (6) соединен с первым входом электронного ключа (8), а первый выход устройства сравнения (6) подключен к входу устройства управления (7), выход которого соединен со вторым входом электронного ключа (8). Выход электронного ключа (8) подключен к управляющему входу импульсного источника питания (1).A current sensor (2) is connected between the output of the switching power supply (1) and the load. The input of the threshold setting device (5) is also connected to the output of the switching power supply (1). The voltage sensor input (3) and the input of the resistive divider R1-R2, the midpoint of which is connected to the first input of the comparison device (6), are connected to the output of the current sensor (2). The output of the voltage sensor (3) is connected to the second input of the comparison device (6). The first output of the threshold setting device (5) is connected to the third input of the comparison device (6), and the second output of the threshold setting device (5) is connected to the fourth input of the comparison device (6). The second output of the comparison device (6) is connected to the first input of the electronic key (8), and the first output of the comparison device (6) is connected to the input of the control device (7), the output of which is connected to the second input of the electronic key (8). The output of the electronic key (8) is connected to the control input of the switching power supply (1).
Устройство сравнения (6) выполнено из двух компараторов (9) и (10). Первый вход первого компаратора (9) является первым входом устройства сравнения (6). Второй вход первого компаратора (9) является третьим входом устройства сравнения (6). Выход первого компаратора (9) является первым выходом устройства сравнения (6). Первый вход второго компаратора (10) является вторым входом устройства сравнения (6), второй вход второго компаратора (10) является четвертым входом устройства сравнения (6). Выход второго компаратора (10) является вторым выходом устройства сравнения (6).The comparison device (6) is made of two comparators (9) and (10). The first input of the first comparator (9) is the first input of the comparison device (6). The second input of the first comparator (9) is the third input of the comparison device (6). The output of the first comparator (9) is the first output of the comparison device (6). The first input of the second comparator (10) is the second input of the comparison device (6), the second input of the second comparator (10) is the fourth input of the comparison device (6). The output of the second comparator (10) is the second output of the comparison device (6).
Блок питания с защитой работает следующим образом. В качестве импульсного источника питания (1) используется, например DC/DC преобразователь, имеющий логический вход «ВКЛ/ВЫКЛ». Напряжение импульсного источника питания (1) подается к нагрузке через датчик тока (2), выполненного, например, в виде токоизмерительного резистора, что позволяет осуществлять постоянный контроль тока потребления от импульсного источника питания (1) к нагрузке. Контроль осуществляется по величине падения напряжения на токоизмерительном резисторе. Выходное напряжение блока питания подается на вход делителя напряжения R1-R2 (4). С выхода делителя напряжения (4) (его средней точки), уменьшенный сигнал контроля поступает на первый вход устройства сравнения (6).The power supply with protection works as follows. As a switching power supply (1), for example, a DC / DC converter having a logic ON / OFF input is used. The voltage of the switching power supply (1) is supplied to the load through the current sensor (2), made, for example, in the form of a current-measuring resistor, which allows constant monitoring of the current consumption from the switching power supply (1) to the load. The control is carried out by the magnitude of the voltage drop across the current-measuring resistor. The output voltage of the power supply is supplied to the input of the voltage divider R1-R2 (4). From the output of the voltage divider (4) (its midpoint), a reduced control signal is supplied to the first input of the comparison device (6).
С выхода импульсного источника питания (1) подается напряжение на вход устройства задания порогов (5). В устройстве задания порогов (5), формируется напряжение эквивалентное выходному напряжению с импульсного источника питания (1) и величина этого напряжения не изменяется при изменении тока потребления нагрузкой. Величина эквивалентного напряжения используется в качестве порогового сигнала. В качестве элемента формирующего пороговый сигнал может выступать подстроенный резистор, регулировкой величины сопротивления которого, можно изменять величину порога при настройке блока питания. Пороговый сигнал с первого выхода устройства задания порога (5) подается на третий вход устройства сравнения (6).From the output of the switching power supply (1), voltage is supplied to the input of the threshold setting device (5). In the threshold setting device (5), a voltage is generated equivalent to the output voltage from the switching power supply (1) and the magnitude of this voltage does not change when the load current is changed. The equivalent voltage value is used as a threshold signal. As an element forming a threshold signal, a tuned resistor can act, by adjusting the resistance value of which, you can change the threshold value when setting up the power supply. The threshold signal from the first output of the threshold setting device (5) is supplied to the third input of the comparison device (6).
Первый компаратор (9) устройства сравнения (6) сравнивает значения порогового сигнала и сигнала контроля. В случае превышения величины тока потребления заданного порогового значения первый компаратор (9) выдает на первый выход устройства сравнения (6) сигнал о превышении тока, который поступает на вход устройства управления (7). Устройство управления (7) подает импульсы управления на электронный ключ (8), который в свою очередь переводит импульсный источник питания (1) в импульсный режим работы со скважностью обеспечивающей уменьшение тока потребления до порогового значения, выставленного в устройстве задания порогов (5). Таким образом осуществляется защита импульсного источника питания (1) от превышения тока потребления нагрузкой.The first comparator (9) of the comparison device (6) compares the values of the threshold signal and the control signal. If the consumption current exceeds a predetermined threshold value, the first comparator (9) issues a signal about the excess of current to the input of the control device (7) at the first output of the comparison device (6). The control device (7) supplies the control pulses to an electronic switch (8), which in turn transfers the switching power supply (1) to the pulse mode of operation with a duty cycle that reduces the consumption current to the threshold value set in the threshold setting device (5). In this way, the switching power supply (1) is protected from exceeding the current consumption by the load.
В процессе работы блока питания так же осуществляется постоянный контроль напряжения от импульсного источника питания (1) на нагрузку. С выхода датчика напряжения (3), выполненного, например, в виде делителя напряжения, на второй вход устройства сравнения (6) подается сигнал уровня выходного напряжения блока питания, а на четвертый вход устройства сравнения (6) подается порог срабатывания с устройства задания порогов (5) соответственно. Установка порога срабатывания защиты от перенапряжения может быть реализована, например на подстроенном резисторе, подключенном к низковольтному источнику эталонного напряжения. Второй компаратор (10) устройства сравнения (6) осуществляет сравнение уровней двух сигналов, поступивших на его входы (второй и четвертый входы устройства сравнения (6). В случае превышения порогового уровня напряжения устройство сравнения (6) со своего второго выхода подает на первый вход электронного ключа (8) сигнал отключения импульсного источника питания (1). Электронный ключ (8) отключает импульсный источник питания (1), подавая на его управляющий вход команду выключения. И тем самым осуществляется защита нагрузки от превышения выходного напряжения блока питания.In the process of operation of the power supply, constant voltage control from the switching power supply (1) to the load is also carried out. From the output of the voltage sensor (3), made, for example, in the form of a voltage divider, a signal of the output voltage level of the power supply unit is supplied to the second input of the comparison device (6), and a response threshold from the threshold setting device ( 5) respectively. Setting the threshold for the overvoltage protection can be implemented, for example, on a tuned resistor connected to a low-voltage source of reference voltage. The second comparator (10) of the comparison device (6) compares the levels of the two signals received at its inputs (second and fourth inputs of the comparison device (6). If the threshold voltage level is exceeded, the comparison device (6) supplies from its second output to the first input electronic switch (8), switch-off signal of the switching power supply (1). The electronic switch (8) turns off the switching power supply (1), giving a shutdown command to its control input, thereby protecting the load from exceeding the output External supply voltage unit.
Таким образом полезной моделью достигается заявленный технический результат.Thus, a claimed model achieves the claimed technical result.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121388U RU176111U1 (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Power Supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121388U RU176111U1 (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Power Supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU176111U1 true RU176111U1 (en) | 2018-01-09 |
Family
ID=60965331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017121388U RU176111U1 (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Power Supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU176111U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1356145A1 (en) * | 1986-01-21 | 1987-11-30 | Винницкий Завод Радиотехнической Аппаратуры | Stabilized voltage source |
RU2191459C1 (en) * | 2001-09-20 | 2002-10-20 | Джинчарадзе Автандил Вахтангович | Multimode power source |
US7379310B2 (en) * | 2004-04-23 | 2008-05-27 | Thomson Licensing | Over-voltage protection circuit for a switched mode power supply |
RU2595270C1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-08-27 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Device for protection of dc power supply |
US20160359419A1 (en) * | 2014-12-07 | 2016-12-08 | Alpha And Omega Semiconductor (Cayman) Ltd. | Voltage converter |
-
2017
- 2017-06-19 RU RU2017121388U patent/RU176111U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1356145A1 (en) * | 1986-01-21 | 1987-11-30 | Винницкий Завод Радиотехнической Аппаратуры | Stabilized voltage source |
RU2191459C1 (en) * | 2001-09-20 | 2002-10-20 | Джинчарадзе Автандил Вахтангович | Multimode power source |
US7379310B2 (en) * | 2004-04-23 | 2008-05-27 | Thomson Licensing | Over-voltage protection circuit for a switched mode power supply |
US20160359419A1 (en) * | 2014-12-07 | 2016-12-08 | Alpha And Omega Semiconductor (Cayman) Ltd. | Voltage converter |
RU2595270C1 (en) * | 2015-09-04 | 2016-08-27 | Акционерное общество "Ижевский радиозавод" | Device for protection of dc power supply |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180294646A1 (en) | Inrush control with multiple switches | |
US6351398B1 (en) | Method and apparatus providing a multi-function terminal for a power supply controller | |
CA3000877C (en) | Electronic circuit breaker | |
TW201530998A (en) | Switched capacitor DC-DC converter with reduced in-rush current and fault protection | |
US3835368A (en) | Voltage regulator for a direct current power supply | |
US10176950B2 (en) | Latching relay drive circuit | |
JPWO2017094095A1 (en) | Inrush current prevention circuit | |
US20200203943A1 (en) | Intelligent tri-mode solid state circuit breakers | |
RU2661311C2 (en) | Electronic circuit and method of operation of electronic circuit | |
EP3044863A1 (en) | Intrinsic comparator delay for output clamping circuit | |
RU176111U1 (en) | Power Supply | |
AU2012101415B4 (en) | Overvoltage Protection Circuit | |
US10120429B2 (en) | Current control circuit and a method therefor | |
US8687335B2 (en) | Electronic circuit breaker of a power supply having dual output ports | |
US11381233B2 (en) | Circuit for protecting a power switch | |
RU2599190C2 (en) | Voltage switch with overcurrent protection | |
RU2564137C1 (en) | Device for limiting charge current of load capacitor | |
RU2287219C1 (en) | Transistor switch | |
RU2567218C2 (en) | Electric circuit for load electric power switching and/or adjustment | |
WO1995008862A1 (en) | Method and switching arrangement for starting a power supply | |
RU155154U1 (en) | POWER SUPPLY DEVICE | |
RU1823102C (en) | Stabilized power supply source | |
CN115955095A (en) | Current limiting circuit and power supply | |
KR101745121B1 (en) | DC type fault current limiter | |
RU146838U1 (en) | VOLTAGE SWITCH PROTECTED FROM CURRENT OVERCURRENT |