RU190341U1

RU190341U1 - Power limiter

Info

Publication number: RU190341U1
Application number: RU2019113672U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Миронов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания"
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2019-06-27

Abstract

Использование: в электротехнике при построении систем вторичного электропитания. Существо полезной модели: предложен ограничитель напряжения с ограничением мощности, который содержит резисторный датчик тока 1, первый 2 и второй 3 источники опорного напряжения, первый 4 и второй 5 усилители, резисторный делитель напряжения 6, логический элемент ИЛИ 7, одновибратор 8, ключ 9, дроссель 10, диод 11, конденсатор 12, первый резистор 13 и программируемый источник тока 14; в ограничителе напряжения с ограничением мощности первый силовой электрод ключа 9 подключен через резисторный датчик тока 1 к выводу входного напряжения, а второй силовой электрод через дроссель 10 - к выводу выходного напряжения; один вход первого усилителя 4 подключен через первый источник опорного напряжения 2 к выводу входного напряжения; другой вход первого усилителя 4 подключен через первый резистор 13 к первому силовому электроду ключа, а через программируемый источник тока 14 - к выводу выходного напряжения; конденсатор 12 и крайние выводы резисторного делителя напряжения 6 подключены между выводом выходного напряжения и общим проводом; средний вывод резисторного делителя напряжения 6 соединен с одним из входов второго усилителя 5, второй вход которого через второй источник опорного напряжения 3 подключен к общему проводу; выходы первого 4 и второго 5 усилителей подключены на входы логического элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с входом одновибратора 8; выход одновибратора 8 соединен с управляющим электродом ключа 9, второй силовой электрод которого через диод 11 подключен к общему проводу. 2 ил.Usage: in electrical engineering when building secondary power supply systems. The essence of the utility model: a voltage limiter with a power limit, which contains a resistor current sensor 1, first 2 and second 3 sources of reference voltage, first 4 and second 5 amplifiers, resistor voltage divider 6, logical element OR 7, one-shot 8, switch 9, choke 10, diode 11, capacitor 12, the first resistor 13 and the programmable current source 14; in the voltage limiter with limited power, the first power electrode of the switch 9 is connected via a resistor current sensor 1 to the input voltage output, and the second power electrode through the choke 10 to the output voltage output; one input of the first amplifier 4 is connected via the first reference voltage source 2 to the input voltage output; the other input of the first amplifier 4 is connected via the first resistor 13 to the first power electrode of the switch, and through the programmable current source 14 to the output voltage; a capacitor 12 and the outermost terminals of the resistor voltage divider 6 are connected between the output voltage terminal and the common wire; the middle pin of the resistor voltage divider 6 is connected to one of the inputs of the second amplifier 5, the second input of which is connected to the common wire through the second reference voltage source 3; the outputs of the first 4 and second 5 amplifiers are connected to the inputs of the logical element OR 7, the output of which is connected to the input of the one-shot 8; the output of the one-shot 8 is connected to the control electrode of the key 9, the second power electrode of which through the diode 11 is connected to the common wire. 2 Il.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при построении вторичных источников и систем электропитания для защиты от импульсных помех и входных перенапряжений.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the construction of secondary sources and power supply systems for protection against impulse noise and input overvoltages.

Известен ограничитель напряжения, построенный на ограничительных диодах [1]. Недостатками данного технического решения являются низкая перегрузочная способность и малые времена действия перенапряжений (десятки микросекунд).Known voltage limiter, built on restrictive diodes [1]. The disadvantages of this technical solution are low overload capacity and short overvoltage times (tens of microseconds).

Наиболее близким по технической сущности и решаемой технической задаче является известный ограничитель напряжения с ограничением мощности на выходе, содержащий ключ с управляющим, первым и вторым силовыми электродами, резисторным датчиком тока, подключенным между первым силовым электродом ключа и выводом входного напряжения, первый усилитель, один вход которого соединен с первым силовым выводом ключа через первый резистор, а второй вход через первый источник опорного напряжения - с выводом входного напряжения, конденсатор, включенный между выводом выходного напряжения и общим проводом, второй усилитель, один вход которого подключен к средней точке резисторного делителя напряжения, крайние выводы которого соединены с выводами конденсатора, а второй вход через второй источник опорного напряжения - с общим проводом, выходы первого и второго усилителей соединены с входами логического элемента ИЛИ, выход которого через одновибратор соединен с управляющим электродом ключа, второй силовой электрод которого через дроссель соединен с выводом выходного напряжения и через диод - с общим проводом, второй вход первого усилителя соединен с первым выводом программируемого источника тока, второй вывод которого соединен с общим проводом [2]. На фиг. 1 приведена функциональная схема прототипа.The closest in technical essence and technical problem to be solved is a known voltage limiter with output power limiting, which contains a switch with a control, first and second power electrodes, a resistor current sensor connected between the first power switch of the switch and the input voltage, the first amplifier, one input which is connected to the first power output of the key through the first resistor, and the second input through the first reference voltage source - to the output voltage input, a capacitor connected between the output voltage terminal and the common wire, the second amplifier, one input of which is connected to the midpoint of the resistor voltage divider, the extreme terminals of which are connected to the capacitor terminals, and the second input through the second reference voltage source - to the common wire, the outputs of the first and second amplifiers are connected to the inputs of the logic element OR, the output of which is connected via a single vibrator to the control electrode of the key, the second power electrode of which is connected through an inductor to the output voltage output and through g Iodine - with a common wire, the second input of the first amplifier is connected to the first output of a programmable current source, the second output of which is connected to the common wire [2]. FIG. 1 shows a functional diagram of the prototype.

Ограничитель напряжения настраивают на максимальное значение тока через ключ Кл установкой номинала резистора - датчика тока Rдт при минимальном значении входного напряжения:The voltage limiter is adjusted to the maximum value of the current through the switch Kl by setting the value of the resistor - current sensor Rdt at the minimum value of the input voltage:

I_{КЛ.МАКС}= U_ОП1/R_ДТ.I _CL.MAX = U _OP1 / R _DT .

Затем устанавливают значение напряжения ограничения U_ОГР установкой номинала резисторов делителя напряжения ДН:Then set the value of the voltage limit U _OGR setting the value of the resistors of the voltage divider DN:

U_ОГР = U_ОП2×(1+R2/R3).U _OPR = U _OP2 × (1 + R2 / R3).

Ограничитель напряжения работает следующим образом. При входном напряжении U_ВХ ≤ U_ОГР в установившемся режиме и токе ключа Кл I_КЛ < I_{КЛ.МАКС} сигналы на выходах усилителей У1 и У2 соответствуют уровню логического нуля для элемента ИЛИ, на выходе которого устанавливается также нулевое состояние, и ключ Кл открыт.The voltage limiter works as follows. When the input voltage is U _BX ≤ U _OGR in steady state and the key current is _CL I _CL <I _{CL.MAX, the} signals at the outputs of amplifiers U1 and U2 correspond to the logic zero level for the OR element, the output of which is also set to zero, and the key CL is open.

При увеличении тока через ключ Кл сверх значения I_{КЛ.МАКС} на выходе усилителя У1 появляется сигнал логической единицы, который через логический элемент ИЛИ запускает одновибратор Од, закрывающий на время задержки t_ЗАД ключ Кл. Ток через дроссель L начинает уменьшаться, протекая на этом интервале времени через диод D. По истечении времени t_ЗАД одновибратор Од возвращается в исходное состояние и ключ Кл снова открывается. Процесс периодически повторяется до тех пор, пока при очередном периоде работы ключа Кл текущее значение тока через него не достигнет значения I_{КЛ.МАКС}. Таким способом ключ Кл защищается от перегрузок по току, по какой бы причине они не произошли.With increasing current through the switch key over the value I _KL.MAX, at the output of the amplifier U1, a signal of the logical unit appears, which through the logical element OR starts the one-shot Od, closing the switch _CL for the delay time t. The current through the inductor L begins to decrease, flowing through this time interval through the diode D. After the time t _{READ the one} - _shot Od returns to its original state and the key Kl opens again. The process is periodically repeated until during the next period of operation of the key Kl the current value of current through it reaches the value I _KL.MAX . In this way, the key CL is protected from overcurrent, for whatever reason they occur.

При увеличении выходного напряжения ограничителя сверх значения U_ОГР теперь уже на выходе усилителя У2 появляется сигнал, который через логический элемент ЛИ запускает одновибратор Од, также снимающий как минимум на время задержки t_ЗАД сигнал управления с ключа Кл и запирая его на указанное время. Откроется последний, когда напряжение на выходе ограничителя напряжения уменьшится менее значения U_ОГР. В итоге при увеличении напряжения на входе ограничителя последний также переходит в импульсный режим работы, ограничивая напряжения на выходе на уровне U_ОГР. При этом ключ Кл работает в импульсном режиме с минимальной рассеиваемой на нем мощностью.When increasing the output of the voltage limiter values U over _PER is now on the output U2 of the amplifier a signal appears which via a logic element triggers monostable Od LEE, also removes at least a delay time t from the control signal _SETP key Kl and locking it at a specified time. The latter will open when the voltage at the output of the voltage limiter decreases below the value U of the _UGR . As a result, when the voltage at the input of the limiter increases, the latter also goes into a pulsed mode of operation, limiting the voltage at the output to the U level of the _OGR . In this case, the key Kl operates in a pulsed mode with the minimum power dissipated on it.

Для того, чтобы выходная мощность ограничителя напряжения была постоянна во всем диапазоне входных напряжений, на второй вход первого усилителя У1 с первого резистора R1 подается напряжение, формируемое программируемым источником тока ПИТ:In order for the output power of the voltage limiter to be constant throughout the entire input voltage range, the second input of the first amplifier V1 from the first resistor R1 is supplied with the voltage generated by the programmable current source PIT:

U_R1=I_ПИТ×R1U _R1 = I _PIT × R1

Программируемый источник тока ПИТ подключен к выводам входного напряжения и формирует напряжение U_R1=f(U_BX) так, чтобы максимальный выходной ток ограничителя напряжения уменьшался пропорционально росту его выходного напряжения, поддерживая значение максимальной выходной мощности примерно постоянной. Это требование обуславливается свойствами нагрузки - импульсными преобразователей напряжения с высоким коэффициентом полезного действия, у которых потребляемая на входе мощность практически не зависит от величины входного напряжения.The programmable PIT current source is connected to the input voltage pins and generates a voltage U _R1 = f (U _BX ) so that the maximum output current of the voltage limiter decreases in proportion to the growth of its output voltage, maintaining the maximum output power approximately constant. This requirement is determined by the properties of the load - pulse voltage converters with high efficiency, in which the power consumed at the input is almost independent of the magnitude of the input voltage.

Выходной ток программируемого источника тока ПИТ прототипа имеет два ярко выраженных участка. Сначала с ростом входного напряжения до значения U_ВХ=U_ОГР он нелинейно, после чего его увеличение должно прекратиться, т.к. выходное напряжение ограничителя напряжения стабилизируется на указанном уровне. Другими словами, стабилизация максимальной выходной мощности ограничителя напряжения достигается сложным устройством программируемого источника тока ПИТ и алгоритмом его работы, реализующими нелинейный характер изменения его выходного тока в зависимости от входного напряжения.The output current of the programmable current source PIT prototype has two pronounced areas. First, with an increase in the input voltage to the value of U _BX = U _OPER, it is nonlinear, after which its increase should stop, since the output voltage of the voltage limiter is stabilized at the specified level. In other words, the stabilization of the maximum output power of the voltage limiter is achieved by a complex device of a programmable current source PIT and an algorithm of its operation, realizing the non-linear nature of the change in its output current depending on the input voltage.

Недостатком известного технического решения является повышенная сложность устройства и алгоритма работы программируемого источника тока, что увеличивает стоимость ограничителя напряжения в целом, усложняет процесс его настройки, сужает область его применения.A disadvantage of the known technical solution is the increased complexity of the device and the algorithm of the programmable current source, which increases the cost of the voltage limiter as a whole, complicates the process of setting it up, narrows its scope.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются ключ с управляющим, первым и вторым силовыми электродами, резисторный датчик тока, подключенный между первым силовым электродом ключа и выводом входного напряжения, первый усилитель, один вход которого соединен через первый источник опорного напряжения с выводом входного напряжения, конденсатор, включенный между выводом выходного напряжения и общим проводом, второй усилитель, один вход которого подключен к средней точке резисторного делителя напряжения, крайние выводы которого соединены с выводами конденсатора, а второй вход через второй источник опорного напряжения - к общему проводу, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого и второго усилителей, а выход соединен с входом одновибратора, подключенного выходом к управляющему электроду ключа, второй силовой электрод которого через дроссель соединен с выводом выходного напряжения и через диод - с общим проводом, второй вход первого усилителя соединен через первый резистор с первым силовым выводом ключа и первым выводом программируемого источника тока, второй вывод программируемого источника тока.Common features of the proposed technical solution and prototype are a key with a control, first and second power electrodes, a resistor current sensor connected between the first power electrode of the key and the input voltage output, the first amplifier, one input of which is connected through the first reference voltage source with the input voltage output, a capacitor connected between the output voltage and the common wire, the second amplifier, one input of which is connected to the midpoint of the resistor voltage divider, is extreme e pins of which are connected to the capacitor pins, and the second input through the second reference voltage source - to the common wire, the OR logic element, whose inputs are connected to the outputs of the first and second amplifiers, and the output connected to the input of the one-shot, connected to the control electrode of the key, the second the power electrode of which through the choke is connected to the output voltage output and through the diode to the common wire, the second input of the first amplifier is connected through the first resistor to the first power output of the key and the first output m programmable current source, the second output of the programmable current source.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрощение ограничителя напряжения с ограничением мощности, что снижает его стоимость, расширяет его функциональные возможности и область применения.The technical objective of the proposed utility model is to simplify the voltage limiter with power limitation, which reduces its cost, expands its functionality and scope.

Поставленная техническая задача решается тем, что предлагается ограничитель напряжения с ограничением мощности, содержащий ключ с управляющим, первым и вторым силовыми электродами, резисторный датчик тока, подключенный между первым силовым электродом ключа и выводом входного напряжения, первый усилитель, один вход которого соединен через первый источник опорного напряжения с выводом входного напряжения, конденсатор, включенный между выводом выходного напряжения и общим проводом, второй усилитель, один вход которого подключен к средней точке резисторного делителя напряжения, крайние выводы которого соединены с выводами конденсатора, а второй вход через второй источник опорного напряжения - к общему проводу, логический элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам первого и второго усилителей, а выход соединен с входом одновибратора, подключенного выходом к управляющему электроду ключа, второй силовой электрод которого через дроссель соединен с выводом выходного напряжения и через диод - с общим проводом, второй вход первого усилителя соединен через первый резистор с первым силовым выводом ключа и первым выводом программируемого источника тока, второй вывод которого соединен с выводом выходного напряжения.The technical problem is solved by the fact that a voltage limiter with a power limitation is proposed, which contains a key with a control, first and second power electrodes, a resistor current sensor connected between the first power electrode of the key and the input voltage output, the first amplifier, one input of which is connected via the first source reference voltage with input voltage output, a capacitor connected between the output voltage output and the common wire, the second amplifier, one input of which is connected to the middle the point of the resistor voltage divider, the extreme terminals of which are connected to the terminals of the capacitor, and the second input through the second reference voltage source - to the common wire, an OR logic element, whose inputs are connected to the outputs of the first and second amplifiers, and the output is connected to the input of the one-oscillator connected by the output to the control electrode of the key, the second power electrode of which is connected via an inductor to the output voltage output and through a diode to a common wire, the second input of the first amplifier is connected via the first resis op with the first power terminal of the key and the first terminal of the programmable current source, a second terminal connected to the output voltage terminal.

Введение в устройство новых неочевидных связей позволило упростить устройство и алгоритм работы программируемого источника тока, что упрощает его регулировку, удешевляет ограничитель напряжения с ограничением мощности в целом, расширяет его функциональные возможности и область применения.Introduction to the device of new non-obvious connections has simplified the device and the algorithm of the programmable current source, which simplifies its adjustment, reduces the cost of the voltage limiter with limited power in general, expands its functionality and scope.

Заявитель не обнаружил технических решений, имеющих сходные признаки с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, а, следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.The applicant has not found technical solutions that have similar features with features that distinguish the proposed solution from the prototype, and, therefore, the proposed technical solution has significant differences.

Предлагаемое устройство изготавливается из стандартных элементов, которые серийно выпускаются промышленностью. Оно собирается типовыми монтажными операциями с помощью стандартного оборудования, что особенно важно при серийном производстве. Поэтому предлагаемое устройство удовлетворяет критерию промышленной применимости.The proposed device is made of standard elements, which are mass-produced by industry. It is assembled by typical installation operations using standard equipment, which is especially important for mass production. Therefore, the proposed device meets the criterion of industrial applicability.

На фиг. 2 приведена функциональная схема предлагаемого ограничителя напряжения с ограничением мощности.FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed voltage limiter with power limit.

Предлагаемый ограничитель напряжения с ограничением мощности содержит резисторный датчик тока 1, первый 2 и второй 3 источники опорного напряжения, первый 4 и второй 5 усилители, резисторный делитель напряжения 6, логический элемент ИЛИ 7, одновибратор 8, ключ 9, дроссель 10, диод 11, конденсатор 12, первый резистор 13 и программируемый источник тока 14.The proposed voltage limiter with limited power contains a resistor current sensor 1, the first 2 and second 3 sources of reference voltage, the first 4 and second 5 amplifiers, a resistor voltage divider 6, a logic element OR 7, a one-shot 8, a key 9, a choke 10, a diode 11, a capacitor 12, a first resistor 13, and a programmable current source 14.

В предлагаемом ограничителе напряжения первый силовой электрод ключа 9 соединен через резисторный датчик тока 1 с выводом входного напряжения, а второй силовой электрод через дроссель 10 - с выводом выходного напряжения. Один вход первого усилителя 4 подключен через первый источник опорного напряжения 2 к выводу входного напряжения. Другой вход первого усилителя 4 подключен через первый резистор 13 к первому силовому электроду ключа, а через программируемый источник тока 14 - к выводу выходного напряжения. Конденсатор 12 и крайние выводы резисторного делителя напряжения 6 подключены между выводом выходного напряжения и общим проводом. Средний вывод резисторного делителя напряжения 6 соединен с одним из входов второго усилителя 5, второй вход которого через второй источник опорного напряжения 3 подключен к общему проводу. Выходы первого 4 и второго 5 усилителей подключены на входы логического элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с входом одновибратора 8. Выход одновибратора 8 соединен с управляющим электродом ключа 9, второй силовой электрод которого через диод 11 подключен к общему проводу.In the proposed voltage limiter, the first power electrode of the switch 9 is connected via a resistor current sensor 1 to an input voltage terminal, and a second power electrode through a choke 10 to an output voltage terminal. One input of the first amplifier 4 is connected via the first reference voltage source 2 to the input voltage terminal. The other input of the first amplifier 4 is connected via the first resistor 13 to the first power electrode of the switch, and through the programmable current source 14 to the output voltage output. The capacitor 12 and the extreme terminals of the resistor voltage divider 6 are connected between the output voltage and the common wire. The average output of the resistor voltage divider 6 is connected to one of the inputs of the second amplifier 5, the second input of which is connected to the common wire through the second reference voltage source 3. The outputs of the first 4 and second 5 amplifiers are connected to the inputs of the logic element OR 7, the output of which is connected to the input of the one-shot 8. The output of the one-shot 8 is connected to the control electrode of the switch 9, the second power electrode of which is connected through a diode 11 to the common wire.

Ограничитель напряжения с ограничением мощности настраивают также, как и прототип, на максимальную выходную мощность Р_МАКС, устанавливая максимальное значение тока через ключ Кл при минимальном значении входного напряжения регулировкой номинала резистора - датчика тока R_ДТ:A voltage limiter with a power limit is also configured, like the prototype, to the maximum output power P _MAX , setting the maximum value of the current through the switch C with the minimum value of the input voltage by adjusting the resistor – current sensor R _DT setting:

I_{КЛ.МАКС}=U_ОП1/R_ДТ.I _CL.MAX = U _OP1 / R _DT .

Затем устанавливают параметры программируемого источника тока ПИТ таким образом, чтобы при изменении входного напряжения в диапазоне U_ВХ.МИН ≤ U_BX ≤ U_ОГР он создавал на первом резисторе напряжение, определяемое из выражения:Then set the parameters of the programmable power source PIT so that when the input voltage changes in the range U _UH.MIN ≤ U _BX ≤ U _OGR, it creates a voltage on the first resistor, determined from the expression:

U_R1=U_ОП1×(1-U_ВХ.МИН/U_ВХ).U _R1 = U _OP1 × (1-U _BX . _MIN / U _BX ).

В прототипе необходимо настроить работу программируемого источника тока еще и в диапазоне входного напряжения U_ОГР ≤ U_BX ≤ U_{ВХ.МАКС}. В предлагаемом устройстве этого не требуется, т.к. программируемый источник тока подключен к выходу ограничителя напряжения с ограничением мощности и напряжение выше значения U_ОГР не увеличивается, что устраняет один из двух участков работы программируемого источника тока ПИТ, упрощает устройство и алгоритм его работы и регулировки и уменьшает стоимость прибора в целом.In the prototype, it is necessary to adjust the operation of the programmable current source in the range of the input voltage U _UGRO ≤ U _BX ≤ U _VX.MAX . In the proposed device is not required, because A programmable current source is connected to the output of a voltage limiter with a power limit and the voltage above the U value of the _OGR does not increase, which eliminates one of the two sections of the programmable current source PIT, simplifies the device and the algorithm of its operation and adjustment and reduces the cost of the device as a whole.

Значение напряжения ограничения U_ОГР устанавливают выбором номиналов резисторов делителя напряжения ДН исходя из выражения:The value of the voltage limit U _UGR set the choice of the values of the resistors of the voltage divider DN based on the expression:

U_ОГР=U_ОП2×(1+R2/R3),U _PER = U _OP2 × (1 + R2 / R3),

также, как это делается в прототипе.as is done in the prototype.

Предлагаемый ограничитель напряжения с ограничением мощности работает следующим образом. При входном напряжении U_ВХ ≤ U_ОГР в установившемся режиме и токе ключа Кл I_КЛ ≤ P_МАКС/U_ВЫХ сигналы на выходах усилителей У1 и У2 в состоянии логического нуля, а ключ Кл открыт. При увеличении мгновенного значения тока через ключ Кл сверх значения, определяемого выражением I_КЛ > P_МАКС/U_ВЫХ, напряжение на первом входе усилителя У1 достигает значения U_ОП1. На выходе усилителя У1 появляется сигнал логической единицы, который через логический элемент ИЛИ запускает одновибратор Од, запирающий на время задержки t_ЗАД ключ Кл. Ток через дроссель L начинает уменьшаться, протекая на этом интервале через диод D. По истечении времени t_ЗАД ключ автоматически открывается и процесс периодически повторяется до тех пор, пока при очередном открывании ключа текущее значение тока через него уже не достигнет значения I_КЛ=P_МАКС/U_ВЫХ.The proposed voltage limiter with power limit works as follows. When the input voltage U _BX ≤ U _OGR in steady state and the current key _CL I _CL ≤ P _MAX / U _OUT signals at the outputs of the amplifiers U1 and U2 in the state of logical zero, and the key C open. With an increase in the instantaneous value of the current through the switch Kl over the value determined by the expression I _CL > P _MAX / U _OUT , the voltage at the first input of the amplifier U1 reaches the value U _OP1 . At the output of amplifier U1 a logic one signal appears which via OR gate triggers monostable Od, locking the delay time t _SETP key Kl. The current through the inductor L begins to decrease, flowing through this interval through diode D. After the time t _{JACK, the} key automatically opens and the process periodically repeats until the next time the key is opened, the current value through it already reaches the value of I _CL = P _MAX / U _EXIT

При увеличении входного напряжения ограничителя сверх значения напряжения ограничения U_ОГР на выходе усилителя У2 появляется сигнал логической единицы, который через логический элемент ИЛИ запускает одновибратор Од, запирающий как минимум на время задержки t_ЗАД ключ Кл. Откроется последний, когда напряжение на выходе ограничителя напряжения с ограничением мощности уменьшится менее значения U_ОГР. В итоге при перенапряжении на входе ограничителя последний также переходит в импульсный режим работы, ограничивая среднее значение напряжения на выходе на уровне U_ОГР. Поскольку программируемый источник тока ПИТ вырабатывает выходной сигнал, управляясь от выходного напряжения, максимальная выходная мощность устройства остается постоянной при любом входном напряжении.When increasing the input voltage of the limiter over the limit voltage U _UHR, at the output of the amplifier U2, a signal of the logical unit appears, which through the logic element OR starts the one-shot Od, locking at least the delay time t _REAR key Cl. The latter will open when the voltage at the output of the voltage limiter with the power limit decreases less than the value U of the _VOL . As a result, in case of overvoltage at the input of the limiter, the latter also goes into a pulsed mode of operation, limiting the average value of the output voltage at the level U of the _OGR . Since the programmable power source PIT generates an output signal, controlled by the output voltage, the maximum output power of the device remains constant at any input voltage.

Кроме упрощения конструкции предлагаемое устройство имеет еще одно преимущество перед прототипом. При подаче входного напряжения в прототипе программируемым источником тока ПИТ сразу устанавливается максимальный ток через ключ Кл в соответствии с величиной входного напряжения. При этом он остается неизменным во время запуска. В предлагаемом же устройстве при запуске выходное напряжение в первый момент U_ВЫХ=0, поэтому программируемый источник тока ПИТ устанавливает максимальное значение тока I_{КЛ.МАКС} через ключ КЛ, которое по мере увеличения выходного напряжения снижается до величины, устанавливаемой прототипом сразу. Это означает, что запуск предлагаемого устройства, выход на установившийся режим, будет происходить быстрее, чем прототипа, что расширяет его функциональные возможности и область применения.In addition to simplifying the design of the proposed device has another advantage over the prototype. When the input voltage is supplied in the prototype by a programmable power source, the ICU immediately sets the maximum current through the switch Kl in accordance with the input voltage. However, it remains unchanged during startup. In the proposed device, when starting, the output voltage at the first moment U _OUT = 0, therefore, the programmable current source PIT sets the maximum value of current I _CL.MAX through switch CL, which as the output voltage increases decreases to the value set by the prototype immediately. This means that the launch of the proposed device, the exit to the established mode, will be faster than the prototype, which expands its functionality and scope.

Дополнительные полезные возможности предлагаемого устройства такие, как фильтрация сетевых помех и ограничение пускового тока в нагрузке - те же, что и у прототипа.Additional useful features of the proposed device, such as filtering network interference and limiting inrush current in the load, are the same as in the prototype.

Источники, используемые при написании заявки.Sources used in writing the application.

1. Колосов В.А. и др. Устройство подавления сетевых помех. Описание полезной модели №13729. - БИ №13, 2000 г.1. Kolosov V.A. and other device network noise suppression. Description of utility model No. 13729. - BI No. 13, 2000

2. Затулов С.Л., Миронов А.А. Ограничитель напряжения. Патент на полезную модель №153770, 2015 г.2. Zatulov S.L., Mironov A.A. Voltage limiter Patent for useful model №153770, 2015

Claims

Voltage limiter with power limitation, containing a switch with a control, first and second power electrodes, a resistor current sensor connected between the first power electrode of the key and the input voltage output, the first amplifier, one input of which is connected through the first reference voltage source with the input voltage output, a capacitor , connected between the output voltage and the common wire, the second amplifier, one input of which is connected to the midpoint of the resistor voltage divider, the extreme terminals of which The second input is connected to the capacitor terminals, and the second input through the second reference voltage source is connected to the common wire, the OR logic element, whose inputs are connected to the outputs of the first and second amplifiers, and the output is connected to the input of the one-oscillator connected to the control electrode of the switch, the second power electrode which through the choke is connected to the output voltage output and through the diode to the common wire, the second input of the first amplifier is connected via the first resistor to the first power output of the key and the first output of the programmer My current source, the second output of the programmable current source, characterized in that the second output of the programmable current source is connected to the output voltage output.