RU199329U1 - Pulse converter with overcurrent protection - Google Patents

Pulse converter with overcurrent protection Download PDF

Info

Publication number
RU199329U1
RU199329U1 RU2020115979U RU2020115979U RU199329U1 RU 199329 U1 RU199329 U1 RU 199329U1 RU 2020115979 U RU2020115979 U RU 2020115979U RU 2020115979 U RU2020115979 U RU 2020115979U RU 199329 U1 RU199329 U1 RU 199329U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
key
output
terminal
input
current
Prior art date
Application number
RU2020115979U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Миронов
Алексей Владимирович Тифлов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания"
Priority to RU2020115979U priority Critical patent/RU199329U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199329U1 publication Critical patent/RU199329U1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/3353—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having at least two simultaneously operating switches on the input side, e.g. "double forward" or "double (switched) flyback" converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

Использование: в электротехнике при построении источников питания. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение времени задержки сигнала защиты ключа от перегрузки по току, что исключает аварийные режимы работы силового ключа, повышает надежность устройства в целом и расширяет область его применения. Существо полезной модели: предложен преобразователь с защитой от перегрузки по току, который содержит управляющий контроллер 1, токоограничивающий резистор 2, трансформаторно-выпрямительный узел 3, первый ключ 4, датчик тока 5, второй ключ 6; в импульсном преобразователе с защитой от перегрузки по току трансформаторно-выпрямительный узел 3 имеет два входных и два выходных вывода, являющимися выводами выходного напряжения. Один его входной вывод является выводом входного напряжения, а другой вывод через первый ключ 4 подключен к датчику тока 5, который соединен с общим проводом входного напряжения. Входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера 1 подключен к точке соединения первого ключа 4 и датчика тока 5, а выходной вывод управляющего контроллера 1 через токоограничивающий резистор 2 - к управляющему выводу первого ключа 4. Управляющий вывод второго ключа 6 подключен к входному выводу компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера 1, первый вывод второго ключа 6 соединен с управляющим выводом первого ключа 4, а второй - с общим проводом входного напряжения. 5 ил.Usage: in electrical engineering when building power supplies. The technical result of the proposed utility model is to reduce the delay time of the key protection signal against overcurrent, which excludes emergency operating modes of the power key, increases the reliability of the device as a whole, and expands the scope of its application. The essence of the utility model: a converter with overcurrent protection is proposed, which contains a control controller 1, a current-limiting resistor 2, a transformer-rectifier unit 3, a first switch 4, a current sensor 5, a second switch 6; in a pulse converter with overcurrent protection, the transformer-rectifier unit 3 has two input and two output terminals, which are outputs of the output voltage. One of its input terminals is the output of the input voltage, and the other output through the first switch 4 is connected to the current sensor 5, which is connected to the common wire of the input voltage. The input terminal of the key overcurrent protection comparator of the control controller 1 is connected to the connection point of the first key 4 and the current sensor 5, and the output terminal of the control controller 1 through a current-limiting resistor 2 to the control terminal of the first key 4. The control terminal of the second key 6 is connected to the input the output of the comparator for protecting the key against overcurrent of the control controller 1, the first output of the second key 6 is connected to the control output of the first key 4, and the second is connected to the common wire of the input voltage. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при построении импульсных источников вторичного электропитания (ИИВЭП).The utility model relates to electrical engineering and can be used in the construction of pulsed secondary power supplies (IIWEP).

Известны схемы построения ИИВЭП на основе управляющих контроллеров. Защита в режимах перегрузки по току или короткого замыкания в нагрузке осуществляется каждый период работы преобразователя посредством контроля тока силового ключа. Напряжение, пропорциональное току, поступает с датчика тока, включенного в цепь силового ключа, на вход компаратора защиты от перегрузки по току, являющегося составной частью управляющего контроллера. Уровень сигнала на входе компаратора защиты, равный или больше порогового напряжения вызывает его срабатывание. Сигнал выключения проходит через логические элементы, выходной драйвер управляющего контроллера и закрывает силовой ключ. Ток в цепи силового ключа прекращается по истечении времени задержки перечисленных выше узлов контроллера и силового ключа [1].Known schemes for constructing IIVEP based on controllers. Protection in the modes of overcurrent or short circuit in the load is carried out every period of the converter operation by monitoring the current of the power switch. The voltage proportional to the current is supplied from the current sensor included in the power switch circuit to the input of the overcurrent protection comparator, which is an integral part of the control controller. The signal level at the input of the protection comparator, equal to or greater than the threshold voltage, causes its operation. The shutdown signal passes through the logic gates, the output driver of the control controller and closes the power switch. The current in the power switch circuit stops after the delay time of the above mentioned controller and power switch nodes [1].

Наиболее близким по технической сущности и решаемой технической задаче является импульсный преобразователь, обобщенная функциональная схема которого представлена на фиг. 1 [2]. Импульсный преобразователь с защитой по току содержит трансформаторно-выпрямительный узел с двумя входными и двумя выходными выводами, являющимися выводами выходного напряжения, ключ с управляющим, первым и вторым силовыми выводами, датчик тока, управляющий контроллер с входным выводом компаратора защиты ключа от перегрузки по току и выходным выводом, токоограничивающий резистор, причем один входной вывод трансформаторно-выпрямительного узла является выводом входного напряжения, а другой вывод подключен к первому силовому выводу ключа, второй силовой вывод которого через датчик тока соединен с общим проводом входного напряжения, входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера подключен к точке соединения ключа и датчика тока, а выходной вывод управляющего контроллера через токоограничивающий резистор - к управляющему выводу ключа.The closest in technical essence and technical problem to be solved is a pulse converter, the generalized functional diagram of which is shown in Fig. 12]. A pulse converter with current protection contains a transformer-rectifier unit with two input and two output terminals, which are outputs of the output voltage, a switch with control, first and second power terminals, a current sensor, a control controller with an input terminal of the comparator for protection of the switch against overcurrent and an output terminal, a current-limiting resistor, where one input terminal of the transformer-rectifier unit is an input voltage terminal, and the other terminal is connected to the first power terminal of the key, the second power terminal of which is connected through the current sensor to the common wire of the input voltage, the input terminal of the key comparator against overload on the current of the control controller is connected to the junction point of the key and the current sensor, and the output terminal of the control controller through a current-limiting resistor is connected to the control terminal of the key.

Прототип работает следующим образом. Если во время открытого состояния ключа 4 амплитудное значение тока не превышает установленного при настройке максимального значения IКЛ МАКС, который обеспечивает максимальный выходной ток нагрузки, напряжение на датчике тока 5 меньше уровня срабатывания компаратора защиты ключа. Сигнал управления ключом поступает с выхода управляющего контроллера 1 через токоограничивающий резистор 2 на управляющий вывод ключа 4, который осуществляет коммутацию трансформаторно-выпрямительного узла 3. В этом узле входное напряжение трансформируется, выпрямляется, фильтруется, и постоянное выходное напряжение поступает на выходные выводы. При отсутствии перегрузки или короткого замыкания на выходных выводах устройство может работать непрерывно без опасности выхода из строя даже при максимальном значении выходного тока.The prototype works as follows. If, during the open state of key 4, the peak value of the current does not exceed the maximum value I CL MAX set when setting, which provides the maximum output load current, the voltage on the current sensor 5 is less than the operating level of the key protection comparator. The key control signal comes from the output of the control controller 1 through the current-limiting resistor 2 to the control output of the key 4, which switches the transformer-rectifier unit 3. In this unit, the input voltage is transformed, rectified, filtered, and a constant output voltage is supplied to the output terminals. If there is no overload or short circuit at the output terminals, the device can operate continuously without the risk of failure even at the maximum value of the output current.

В случае перегрузки или короткого замыкания на выходе значение амплитуды тока первого ключа 4 каждый период работы превышает значение IКЛ МАКС, с датчика тока 5 на входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току приходит напряжение, равное или больше уровня его срабатывания, на выходном выводе управляющего контроллера 1 устанавливается низкий уровень напряжения, и ключ 4 закрывается, принудительно прерывая ток через трансформаторно-выпрямительный узел 3 и ключ 4 в этом периоде работы преобразователя. Таким образом, обеспечивается токовая защита ключа 4 и ИИВЭП в целом. Эпюры тока и напряжения ключа 4 в режиме максимальной нагрузки ИИВЭП показаны на фиг. 2.In the event of an overload or short circuit at the output, the value of the current amplitude of the first key 4 each period of operation exceeds the value of I CL MAX , from the current sensor 5 to the input terminal of the key protection comparator against overcurrent, a voltage equal to or greater than the level of its operation is supplied at the output terminal control controller 1 is set to a low voltage level, and key 4 closes, forcibly interrupting the current through the transformer-rectifier unit 3 and key 4 during this period of the converter operation. Thus, the current protection of key 4 and IIVEP as a whole is provided. The diagrams of the current and voltage of the switch 4 in the mode of the maximum load of the IIVEP are shown in Fig. 2.

Короткое замыкание в нагрузке, при котором скорость нарастания тока в ключе 4 максимальна, приводит к значительным перегрузкам ключа и выходного выпрямителя по току и напряжению, недопустимому повышению напряжения на входе компаратора защиты от перегрузки по току управляющего контроллера. Эпюры тока и напряжения ключа 4 в режиме короткого замыкания на выходе ИИВЭП показаны на фиг. 3. Необходимо также заметить, что в режиме короткого замыкания ИИВЭП находится каждый раз при включении, хотя и кратковременно.A short circuit in the load, at which the rate of current rise in switch 4 is maximum, leads to significant overloads of the switch and the output rectifier in terms of current and voltage, an unacceptable increase in voltage at the input of the comparator of the overcurrent protection of the control controller. The diagrams of the current and voltage of the switch 4 in the short-circuit mode at the output of IIEP are shown in Fig. 3. It should also be noted that the IIVEP is in the short circuit mode every time it is turned on, albeit for a short time.

Недостатком данного технического решения является увеличенное время прохождения сигнала срабатывания защиты от перегрузки по току, начиная с момента достижения уровня срабатывания компаратора защиты ключа от перегрузки по току и заканчивая прекращением тока через ключ. Прежде чем закрыть ключ 4, сигнал перегрузки последовательно проходит компаратор защиты от перегрузки по току, логические элементы, выходной драйвер управляющего контроллера 1, имеющие каждый свою задержку. В течение этого времени ключ 4 открыт и находится в неуправляемом режиме, а ток через него нарастает. Режим короткого замыкания у прототипа сопровождается значительным повышением амплитуды тока и следующим за ним опасным перенапряжением ключа 4.The disadvantage of this technical solution is the increased transit time of the overcurrent protection actuation signal, starting from the moment of reaching the operating level of the key protection comparator against overcurrent and ending with the termination of the current through the key. Before closing key 4, the overload signal sequentially passes the overcurrent protection comparator, logic elements, the output driver of the control controller 1, each having its own delay. During this time, key 4 is open and is in uncontrolled mode, and the current through it increases. The short circuit mode of the prototype is accompanied by a significant increase in the amplitude of the current and the subsequent dangerous overvoltage of the key 4.

Указанный недостаток существенно снижает надежность и ограничивает область применения ИИВЭП. В связи с вышесказанным уменьшение времени срабатывания защиты ключа от перегрузки по току является наиболее актуальной технической задачей.The indicated disadvantage significantly reduces the reliability and limits the field of application of the IIVEP. In connection with the above, reducing the response time of the key protection against overcurrent is the most urgent technical problem.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются трансформаторно-выпрямительный узел с двумя входными и двумя выходными выводами, являющимися выводами выходного напряжения, первый ключ с управляющим, первым и вторым силовыми выводами, датчик тока, управляющий контроллер с входным выводом компаратора защиты ключа от перегрузки по току и выходным выводом, токоограничивающий резистор, причем один входной вывод трансформаторно-выпрямительного узла является выводом входного напряжения, а другой вывод подключен к первому силовому выводу первого ключа, второй силовой вывод которого через датчик тока соединен с общим проводом входного напряжения, входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера подключен к точке соединения первого ключа и датчика тока, а выходной вывод управляющего контроллера через токоограничивающий резистор - к управляющему выводу первого ключа.The general features of the proposed technical solution and prototype are a transformer-rectifier unit with two input and two output terminals, which are outputs of the output voltage, the first switch with control, first and second power terminals, a current sensor, a control controller with an input terminal of the comparator for protecting the switch against overload by current and output terminal, a current-limiting resistor, and one input terminal of the transformer-rectifier unit is the input voltage terminal, and the other terminal is connected to the first power terminal of the first switch, the second power terminal of which is connected through the current sensor to the common wire of the input voltage, the input terminal of the protection comparator of the key from overcurrent of the control controller is connected to the junction point of the first key and the current sensor, and the output terminal of the control controller through a current-limiting resistor is connected to the control terminal of the first key.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение времени задержки сигнала защиты ключа от перегрузки по току, что исключает аварийные режимы работы силового ключа, повышает надежность устройства в целом и расширяет область его применения.The technical task of the proposed utility model is to reduce the delay time of the key protection signal against overcurrent, which excludes emergency operating modes of the power key, increases the reliability of the device as a whole, and expands the scope of its application.

Поставленная техническая задача решается тем, что предлагается импульсный преобразователь с защитой от перегрузки по току, содержащий трансформаторно-выпрямительный узел с двумя входными и двумя выходными выводами, являющимися выводами выходного напряжения, первый ключ с управляющим, первым и вторым силовыми выводами, датчик тока, управляющий контроллер с входным выводом компаратора защиты ключа от перегрузки по току и выходным выводом, токоограничивающий резистор, причем один входной вывод трансформаторно-выпрямительного узла является выводом входного напряжения, а другой вывод подключен к первому силовому выводу первого ключа, второй силовой вывод которого через датчик тока соединен с общим проводом входного напряжения, входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера подключен к точке соединения первого ключа и датчика тока, а выходной вывод управляющего контроллера через токоограничивающий резистор - к управляющему выводу первого ключа, отличающийся тем, что в него введен второй ключ с управляющим, первым и вторым выводами, причем его управляющий вывод подключен к входному выводу компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера, первый вывод второго ключа соединен с управляющим выводом первого ключа, а второй вывод - с общим проводом входного напряжения.The technical problem posed is solved by the fact that a pulse converter with overcurrent protection is proposed, containing a transformer-rectifier unit with two input and two output terminals, which are output voltage outputs, a first switch with control, first and second power outputs, a current sensor that controls controller with an input terminal of the key protection comparator against overcurrent and an output terminal, a current-limiting resistor, and one input terminal of the transformer-rectifier unit is an input voltage terminal, and the other terminal is connected to the first power terminal of the first key, the second power terminal of which is connected through the current sensor with a common wire of the input voltage, the input terminal of the key protection comparator against overcurrent of the control controller is connected to the connection point of the first key and the current sensor, and the output terminal of the control controller through a current-limiting resistor is connected to the control terminal of the first key, which distinguishes be the fact that a second key with control, first and second outputs is entered into it, and its control output is connected to the input output of the comparator of the key overload protection of the control controller, the first output of the second key is connected to the control output of the first key, and the second output is with a common wire of the input voltage.

Введение в импульсный преобразователь с защитой по току дополнительных элементов и новых связей позволило значительно сократить время прохождения сигнала срабатывания защиты, исключить перегрузки силового ключа по току и напряжению, повысить надежность ИИВЭП и расширить область его применения.The introduction of additional elements and new connections into the pulse converter with current protection made it possible to significantly reduce the transit time of the protection operation signal, exclude overloading of the power switch in terms of current and voltage, increase the reliability of the IIVEP and expand the scope of its application.

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 did not find technical solutions that have similar features with features that distinguish the claimed 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 manufactured from standard elements that are serially produced by the industry. It is assembled by standard assembly operations using standard equipment, which is especially important in serial production. Therefore, the proposed device meets the criterion of industrial applicability.

На фиг. 4 приведена функциональная схема предлагаемого импульсного преобразователя с защитой от перегрузки по току.FIG. 4 shows a functional diagram of the proposed pulse converter with overcurrent protection.

Предлагаемый импульсный преобразователь с защитой от перегрузки по току содержит управляющий контроллер 1, токоограничивающий резистор 2, трансформаторно-выпрямительный узел 3, первый ключ 4, датчик тока 5, второй ключ 6.The proposed pulse converter with overcurrent protection contains a control controller 1, a current-limiting resistor 2, a transformer-rectifier unit 3, a first switch 4, a current sensor 5, a second switch 6.

В предлагаемом импульсном преобразователе с защитой от перегрузки по току, содержащем трансформаторно-выпрямительный узел 3 с двумя входными и двумя выходными выводами, являющимися выводами выходного напряжения, причем один входной вывод является выводом входного напряжения, а другой вывод подключен к первому силовому выводу первого ключа 4, второй силовой вывод которого через датчик тока 5 соединен с общим проводом входного напряжения, входной вывод управляющего контроллера 1, являющийся входом компаратора защиты первого ключа 4 от перегрузки по току подключен к точке соединения второго силового вывода первого ключа 4 и датчика тока 5, а выходной вывод управляющего контроллера 1 через токоограничивающий резистор 2 - к управляющему выводу первого ключа 4, второй ключ 6 с управляющим, первым и вторым выводами, причем его управляющий вывод подключен к входному выводу управляющего контроллера 1, первый вывод соединен с управляющим выводом первого ключа 4, а второй - с общим проводом входного напряжения.In the proposed pulse converter with overcurrent protection, containing a transformer-rectifier unit 3 with two input and two output terminals, which are outputs of the output voltage, one input terminal being the output of the input voltage, and the other terminal is connected to the first power terminal of the first switch 4 , the second power output of which through the current sensor 5 is connected to the common wire of the input voltage, the input output of the control controller 1, which is the input of the comparator of the protection of the first switch 4 against overcurrent, is connected to the junction point of the second power output of the first switch 4 and the current sensor 5, and the output the output of the control controller 1 through the current-limiting resistor 2 - to the control output of the first key 4, the second key 6 with the control, first and second outputs, and its control output is connected to the input output of the control controller 1, the first output is connected to the control output of the first key 4, and the second - with a common wire input oh voltage.

Предлагаемый импульсный преобразователь с защитой от перегрузки по току работает следующим образом. В режиме нормальной работы с выхода управляющего контроллера поступает сигнал на управляющий вывод первого ключа 4, который коммутирует трансформаторно-выпрямительный узел 3, в результате чего формируется постоянное напряжение на выходных выводах преобразователя. Режим работы при максимальном выходном токе у прототипа и предлагаемого преобразователя не отличаются (фиг. 2).The proposed pulse converter with overcurrent protection operates as follows. In normal operation mode, a signal is sent from the output of the control controller to the control output of the first switch 4, which switches the transformer-rectifier unit 3, as a result of which a constant voltage is formed at the output terminals of the converter. The operating mode at the maximum output current for the prototype and the proposed converter does not differ (Fig. 2).

При возникновении короткого замыкания в нагрузке ток через первый ключ 4 начинает нарастать, вызывая нарастание напряжения в датчике тока 5. Когда напряжение, поступающее на вход компаратора защиты от перегрузки по току управляющего контроллера, достигает уровня срабатывания, выход управляющего контроллера из-за задержки в его узлах продолжает еще некоторое время удерживать первый ключ 4 в открытом состоянии. Порог срабатывания второго ключа 6 выбирается несколько выше порога компаратора защиты для исключения влияния на работу управляющего контроллера 4 при максимальном выходном токе. Напряжение в датчике тока 5 продолжает нарастать и когда достигает порога срабатывания второго ключа 6, последний открывается и принудительно уменьшает напряжение на управляющем выводе первого ключа 4. Токоограничивающий резистор 2 ограничивает выходной ток управляющего контроллера 1 и второго ключа 6. Нарастание тока первого ключа 4 продолжается еще в течение времени задержки его закрывания. При этом напряжение на управляющем выводе второго ключа 6 продолжает нарастать. Это увеличивает степень его открывания. Напряжение на управляющем выводе первого ключа 4 уменьшается ниже порогового уровня, и он закрывается. Следом за этим на выходном выводе контроллера (по истечении времени задержки узлов компаратора, логических элементов и выходного драйвера) также появляется сигнал низкого уровня, который фиксирует закрытое состояние первого ключа 4 до конца текущего периода работы контроллера и прекращает протекание тока через второй ключ 6, который также закрывается. Описанный алгоритм работы реализуется каждый период работы предлагаемого преобразователя. Эпюры тока и напряжения первого ключа 4 предлагаемого преобразователя во время короткого замыкания показаны на фиг. 5.When a short circuit occurs in the load, the current through the first switch 4 begins to increase, causing the voltage to rise in the current sensor 5. When the voltage supplied to the input of the overcurrent protection comparator of the control controller reaches the operation level, the output of the control controller is due to a delay in it. nodes continue to hold the first key 4 in the open state for some time. The threshold of operation of the second key 6 is selected slightly higher than the threshold of the protection comparator to exclude the influence on the operation of the control controller 4 at the maximum output current. The voltage in the current sensor 5 continues to rise, and when it reaches the threshold of operation of the second key 6, the latter opens and forcibly reduces the voltage at the control terminal of the first key 4. Current-limiting resistor 2 limits the output current of the control controller 1 and the second key 6. The increase in the current of the first key 4 continues during the delay time of its closing. In this case, the voltage at the control terminal of the second key 6 continues to increase. This increases the degree of its opening. The voltage at the control terminal of the first key 4 decreases below the threshold level, and it closes. Following this, a low-level signal also appears on the controller output terminal (after the delay time of the comparator nodes, logic elements and the output driver), which fixes the closed state of the first key 4 until the end of the current period of the controller's operation and stops the flow of current through the second key 6, which also closes. The described algorithm of operation is implemented every period of operation of the proposed converter. The diagrams of the current and voltage of the first switch 4 of the proposed converter during a short circuit are shown in FIG. five.

Амплитуда тока первого ключа 4 в режиме короткого замыкания предлагаемого преобразователя значительно меньше, чем у прототипа, т.к. предлагаемое техническое решение исключает задержку сигнала перегрузки по току узлами управляющего контроллера, значительно уменьшая время неуправляемого состояния первого ключа 4. Второй ключ 6 является низковольтным, быстродействующим, и его время включения чрезвычайно мало, а время выключения на режим работы первого ключа 4 не влияет.The current amplitude of the first switch 4 in the short circuit mode of the proposed converter is much less than that of the prototype, since The proposed technical solution eliminates the delay of the overcurrent signal by the control controller nodes, significantly reducing the time of the uncontrolled state of the first key 4. The second key 6 is low-voltage, high-speed, and its turn-on time is extremely short, and the turn-off time does not affect the operating mode of the first key 4.

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

1. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Однотактные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА. - М.: Радио и связь, 1989 - с. 139.1. Polikarpov A.G., Sergienko E.F. Single-ended voltage converters in REA power supply devices. - M .: Radio and communication, 1989 - p. 139.

2. Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2001., с. 113, рис. 31.2. Microcircuits for switching power supplies and their application. 2nd ed., Rev. and add. - M .: Publishing house "Dodeka-XXI", 2001., p. 113, fig. 31.

Claims (1)

Импульсный преобразователь с защитой от перегрузки по току, содержащий трансформаторно-выпрямительный узел с двумя входными и двумя выходными выводами, являющимися выводами выходного напряжения, первый ключ с управляющим, первым и вторым силовыми выводами, датчик тока, управляющий контроллер с входным выводом компаратора защиты ключа от перегрузки по току и выходным выводом, токоограничивающий резистор, причем один входной вывод трансформаторно-выпрямительного узла является выводом входного напряжения, а другой вывод подключен к первому силовому выводу первого ключа, второй вывод которого через датчик тока соединен с общим проводом входного напряжения, входной вывод компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера подключен к точке соединения первого ключа и датчика тока, а выходной вывод управляющего контроллера через токоограничивающий резистор - к управляющему выводу первого ключа, отличающийся тем, что в него введен второй ключ с управляющим, первым и вторым выводами, причем его управляющий вывод подключен к входному выводу компаратора защиты ключа от перегрузки по току управляющего контроллера, первый вывод второго ключа соединен с управляющим выводом первого ключа, а второй - с общим проводом входного напряжения.Pulse converter with overcurrent protection, containing a transformer-rectifier unit with two input and two output terminals, which are outputs of the output voltage, the first switch with control, first and second power terminals, a current sensor, a control controller with an input terminal of the overcurrent and output terminal, current-limiting resistor, and one input terminal of the transformer-rectifier unit is the input voltage terminal, and the other terminal is connected to the first power terminal of the first switch, the second terminal of which is connected through the current sensor to the common input voltage wire, the comparator input terminal to protect the key from overcurrent of the control controller is connected to the junction point of the first key and the current sensor, and the output terminal of the control controller through a current-limiting resistor is connected to the control output of the first key, characterized in that the second key is inserted into it with the control, first and second terminals, and its control terminal is connected to the input terminal of the comparator for protection of the key against overcurrent of the control controller, the first terminal of the second key is connected to the control terminal of the first key, and the second is connected to the common wire of the input voltage.
RU2020115979U 2020-04-21 2020-04-21 Pulse converter with overcurrent protection RU199329U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115979U RU199329U1 (en) 2020-04-21 2020-04-21 Pulse converter with overcurrent protection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115979U RU199329U1 (en) 2020-04-21 2020-04-21 Pulse converter with overcurrent protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199329U1 true RU199329U1 (en) 2020-08-28

Family

ID=72421127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115979U RU199329U1 (en) 2020-04-21 2020-04-21 Pulse converter with overcurrent protection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199329U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU143748U1 (en) * 2014-02-11 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АЕДОН" FAST KEY KEY PROTECTION DEVICE
RU2572815C2 (en) * 2014-02-10 2016-01-20 Иван Станиславович Полушкин Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment
US20160079864A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-17 Hyundai Mobis Co., Ltd. Converter and method for controling the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572815C2 (en) * 2014-02-10 2016-01-20 Иван Станиславович Полушкин Pulse voltage converter with regulation at ac-side based on optical coupler for security equipment
RU143748U1 (en) * 2014-02-11 2014-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "АЕДОН" FAST KEY KEY PROTECTION DEVICE
US20160079864A1 (en) * 2014-09-16 2016-03-17 Hyundai Mobis Co., Ltd. Converter and method for controling the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. 2-е изд., испр. и доп.. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1701424B1 (en) Combined device of electric protection at low voltage against transient and extended over-voltage with automatic reconnection
CN109449878A (en) Low-voltage direct intelligent switch control system
RU199329U1 (en) Pulse converter with overcurrent protection
EP0245819A2 (en) Fast acting solid state ac circuit breaker
JP2022055051A (en) Overcurrent protection circuit
CN109950878A (en) One kind is for DC/DC converter self- recoverage protection circuit and over-voltage protection method
CN209344755U (en) Low-voltage direct intelligent switch control system
CN114614448A (en) DC switch
Jalakas et al. Design of Solid State Circuit Breaker
RU211596U1 (en) Pulse converter protection device against current overloads and short circuits
RU183388U1 (en) HIGH VOLTAGE AND CURRENT PROTECTION SYSTEM PERFORMED BY THE SOLID-SWITCH OF THE SWITCHING DEVICE
CN113574623B (en) Hybrid circuit breaker, hybrid circuit breaking system and circuit breaking method
CN109075559B (en) Circuit arrangement with low-voltage and overvoltage shut-off for protecting consumers connected to a polyphase network
RU2812966C1 (en) Intrinsically safe power supply with battery support and combined protection
RU2791087C1 (en) Igbt transistor driver
RU77730U1 (en) VOLTAGE CONVERTER PROTECTED FROM OVERLOAD
RU215453U1 (en) A device for limiting the DC output voltage without breaking the power circuit when exposed to high-voltage pulses at the input
RU2136097C1 (en) Device for user protection against over and under voltage in alternating current mains
RU159466U1 (en) DEVICE FOR LIMITING THROUGH CURRENT RISES
CN216564491U (en) Switch power supply
RU2754919C1 (en) Secondary electrical power supply path with redundancy
RU78016U1 (en) DC VOLTAGE NORMALIZER
CN101834427B (en) Short circuit time delay tripping control device for direct current circuit breaker
SU762085A1 (en) Secondary power supply source
RU126220U1 (en) VOLTAGE CONVERTER PROTECTED FROM OVERLOAD