RU224041U1 - Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области высоковольтных источников питания. Техническим результатом является создание устройства перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения с возможностью его автоматического перезапуска, и, следовательно, уменьшения времени отсутствия радиолокационной информации. Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения дополнительно содержит преобразователь напряжения, в который входит высоковольтный выпрямитель, вход делителя анодного напряжения соединен с первым выходом высоковольтного выпрямителя и, одновременно, с выводом катода лампы бегущей волны, второй выход высоковольтного выпрямителя соединен с выводом коллектора лампы бегущей волны, третий выход высоковольтного выпрямителя соединен с входом датчика тока и, одновременно, с входом интегратора и входом быстродействующей защиты, выход датчика тока соединен с корпусом устройства и анодом лампы бегущей волны, выход делителя анодного напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения и входом устройства блокировки, выходы быстродействующей защиты и устройства блокировки соединены между собой и с выходом «ЗАПРЕТ», выход интегратора соединен с входом порогового устройства, выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход второго одновибратора соединен с первым входом счетчика и вторым входом сумматора, выход первого одновибратора соединен со вторым входом счетчика, выход которого соединен с третьим входом сумматора и выходом устройства «ПЕРЕГРУЗКА», выход устройства задержки подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен со вторым входом преобразователя напряжения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к радиоэлектронике, а именно к устройствам высоковольтных источников питания, и может быть использована в радиолокации для создания импульсных малогабаритных передающих устройств с высокой разрешающей способностью, например, для вертолетов, использующих в качестве высоковольтного источника питания преобразователь напряжения.

Известно устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от перенапряжений (Патент RU №2408121, МПК: Н02Н 9/04, G05F 1/569, опубликован 27.12.2010), содержащее первые входную и выходную клеммы и вторые входную и выходную клеммы, автоматический выключатель с управляющим входом, ограничитель напряжения со входом и выходом, датчик тока со входом, выходом и управляющим выходом и узел формирования сигнала отключения нагрузки и ограничителя напряжения от источника питания при условии превышения проходящим по ограничителю напряжения током заданного порогового значения со входом и выходом, причем автоматический выключатель вставлен между первой входной и первой выходной клеммами, вторые входная и выходная клеммы соединены, ограничитель напряжения и датчик тока ограничителя напряжения соединены последовательно и подключены между первой и второй выходными клеммами, управляющий выход указанного датчика тока подсоединен ко входу указанного узла формирования сигнала отключения. При этом оно содержит первый дополнительный узел формирования сигнала отключения нагрузки и ограничителя напряжения от источника питания при условии превышения поступающим из сети напряжением заданного порогового значения со входом и выходом, второй дополнительный узел формирования сигнала отключения нагрузки и ограничителя напряжения от источника питания при условии превышения выделяемой на ограничителе напряжения энергией заданного порогового значения с первым и вторым входами и выходом, датчик напряжения со входом, выходом и управляющим выходом и схему ИЛИ с первым, вторым и третьим входами и выходом, причем указанный датчик напряжения подключен между первой и второй выходными клеммами, управляющий выход указанного датчика напряжения подсоединен ко входу указанного первого дополнительного узла формирования сигнала отключения и к первому входу второго дополнительного узла формирования сигнала отключения, управляющий выход датчика тока подключен ко второму входу второго дополнительного узла формирования сигнала отключения, выходы узла формирования сигнала отключения, первого и второго дополнительных узлов формирования сигнала отключения подсоединены соответственно к первому, второму и третьему входам схемы ИЛИ, выход схемы ИЛИ подключен к управляющему входу автоматического выключателя.

Основным и существенным недостатком данного устройства является применение автоматического выключателя, исключающего повторное включение устройства защиты радиоэлектронной аппаратуры от перенапряжений без его полного обесточивания и повторного включения в ручном режиме.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство защиты статического преобразователя напряжения от перегрузки (Патент RU №191797, МПК: Н02М 7/42, Н02Н 7/122, опубликован 22.08.2019), содержащее шину питания постоянного тока, подключенную к повышающему преобразователю напряжения, последовательно соединенному с подключенным к нагрузке через выходной фильтр инвертором напряжения, состоящим из двух полумостовых драйверов для однофазного статического преобразователя или трех полумостовых драйверов для трехфазного статического преобразователя, подключенных к четырем или шести силовым ключам соответственно и фильтру по мостовой схеме, узла защиты от токовой перегрузки, включенного в диагональ моста и содержащего последовательно соединенные датчик тока, пороговое устройство и таймер, выход которого подключен к входам блокировки управляющих сигналов полумостовых драйверов, и микроконтроллера, выходы управляющих ШИМ-сигналов которого подключены к соответствующим входам полумостовых драйверов. При этом преобразователь напряжения содержит подключенный к шине питания постоянного тока входной ключ, управляемый от ШИМ-регулятора с механизмом плавного пуска, подключенного к соответствующему выходу микроконтроллера инвертора, управляющий вход которого подключен к выходу таймера узла защиты от токовой перегрузки.

Недостатком данного устройства является отсутствие формирователя временных промежутков, необходимых для восстановления вакуума в электровакуумном приборе и, в частности, в лампе бегущей волны, являющейся нагрузкой преобразователя напряжения, а также в ограничении числа попыток повторного его включения, в случае полного отказа передающего устройства.

Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в отсутствии формирователя временных промежутков, необходимых для восстановления вакуума в электровакуумном приборе и, в частности, в лампе бегущей волны, являющейся нагрузкой преобразователя напряжения, а также в ограничении числа попыток повторного его включения, в случае полного отказа передающего устройства.

Технический результат заявляемого решения направлен на создание устройства перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения с возможностью его автоматического перезапуска, и, следовательно, уменьшения времени отсутствия радиолокационной информации.

Для достижения технического результата устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения содержит датчик тока, пороговое устройство. При этом в отличие от прототипа, оно дополнительно содержит делитель анодного напряжения, лампу бегущей волны, устройство защиты по превышению среднего и импульсного тока анода лампы бегущей волны, включающее в себя сумматор, первый одновибратор, счетчик, устройство задержки, второй одновибратор, упомянутое пороговое устройство, быстродействующую защиту, устройство блокировки, интегратор, также устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения содержит преобразователь напряжения, в который входит высоковольтный выпрямитель, вход делителя анодного напряжения, соединен с первым выходом высоковольтного выпрямителя и, одновременно, с выводом катода лампы бегущей волны, второй выход высоковольтного выпрямителя соединен с выводом коллектора лампы бегущей волны, Третий выход высоковольтного выпрямителя соединен с входом датчика тока и, одновременно, с входом интегратора и входом быстродействующей защиты, выход датчика тока соединен с корпусом устройства и анодом лампы бегущей волны, выход делителя анодного напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения и входом устройства блокировки, выходы быстродействующей защиты и устройства блокировки соединены между собой и с выходом «ЗАПРЕТ», выход интегратора соединен с входом порогового устройства, выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход второго одновибратора соединен с первым входом счетчика и вторым входом сумматора, выход первого одновибратора соединен со вторым входом счетчика, выход которого соединен с третьим входом сумматора и выходом устройства «ПЕРЕГРУЗКА», выход устройства задержки подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом преобразователя напряжения.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, на котором представлена структурная электрическая схема устройства перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения.

Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения содержит в своем составе преобразователь напряжения 1 с высоковольтным выпрямителем 2 в своем составе, датчик тока R₁ 3, делитель анодного напряжения 4, лампу бегущей волны (ЛБВ) 5, устройство защиты по превышению среднего и импульсного тока анода ЛБВ 6, включающее в себя сумматор 7, первый одновибратор (ОД₁) 8, счетчик 9, устройство задержки 10, второй одновибратор (ОД₂) 11, пороговое устройство 12, быстродействующую защиту (БДЗ) 13, устройство блокировки (УБ) 14, интегратор 15. При этом ЛБВ 5 выполнена с возможностью подключения модулятора к ее управляющему электроду (условно не показан).

Вход делителя анодного напряжения 4, соединен с первым выходом высоковольтного выпрямителя 2 и одновременно с выводом катода (К) ЛБВ 5. Второй выход высоковольтного выпрямителя 2 соединен с выводом коллектора (Кл) ЛБВ 5. Третий выход высоковольтного выпрямителя 2 соединен с входом датчика тока R₁ 3 и, одновременно, с входом интегратора 15 и входом БДЗ 13. Выход датчика тока R₁ 3 соединен с корпусом устройства и анодом (А) ЛБВ 5.

Выход делителя анодного напряжения 4 одновременно соединен с первым входом преобразователя напряжения 1 и входом устройства блокировки 14. Выходы БДЗ 13 и устройства блокировки 14 соединены между собой и с выходом «ЗАПРЕТ» для блокировки работы ЛБВ 5 при отсутствующих напряжениях катода и коллектора.

Выход интегратора 15 соединен с входом порогового устройства 12, выход которого подключен к входу ОД₂ 11.

Выход ОД₂ 11 соединен с первым входом счетчика 9 и вторым входом сумматора 7. Выход ОД₁ 8 соединен со вторым входом счетчика 9, выход которого одновременно соединен с третьим входом сумматора 7 и выходом устройства «ПЕРЕГРУЗКА».

Выход устройства задержки 10 подключен к первому входу сумматора 7, выход которого соединен со вторым входом преобразователя напряжения 1.

Рассмотрим работу устройства перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения (далее устройство перезапуска) в составе передающего устройства для вертолета, использующего в качестве высоковольтного источника питания преобразователь напряжения. Устройство перезапуска работает следующим образом.

На время переходного процесса включения электропитания для исключения ложного срабатывания схемы перезапуска преобразователя напряжения 1 запускается ОД₁ 8, который обнуляет счетчик 9. Длительность формируемого им импульса обнуления с запасом перекрывает время переходного процесса. Одновременно с моментом включения электропитания передающего устройства, устройство задержки 10 через сумматор 7 осуществляет задержку включения преобразователя напряжения 1 и на выходе отсутствуют анодное и коллекторное напряжения ЛБВ 5. При этом устройство блокировки 14, подключенное параллельно БДЗ 13, ввиду отсутствия анодного напряжения, выдает сигнал «ЗАПРЕТ» на прохождение импульсов запуска передатчика (далее ИЗП) через модулятор, на выходе которого устанавливается напряжение смещения, запирающее ЛБВ 5. «ЗАПРЕТ» длится все время выхода на режим источника питания блока. По окончании работы устройства, запускается преобразователь напряжения 1 и на выходе его высоковольтного выпрямителя 2 появляются анодное и коллекторное напряжения, устройство блокировки 14 снимает сигнал «ЗАПРЕТ». После прохождения ИЗП через модулятор начинается нормальная работа передающего устройства.

В таком состоянии устройство перезапуска находится до момента выключения передатчика либо до момента возникновения высоковольтного пробоя в ЛБВ 5 (межэлектродного замыкания), либо в других высоковольтных элементах передающего устройства, либо по причине увеличения среднего тока анода ЛБВ 5. В этом случае выделившийся аварийный ток анода ЛБВ 5 на датчике тока, пройдя через интегратор 15 и пороговое устройство 12, запускает ОД₂ 11, импульс с которого блокирует через сумматор 7 преобразователь напряжения 1. Напряжения на выходе высоковольтного выпрямителя 2 падают до нуля, при этом устройство блокировки 14 запирает модулятор сигналом «ЗАПРЕТ». Одновременно сигнал с ОД₂ 11 поступает на счетный вход счетчика 9, на выходе которого записывается число «1». По окончании импульса с выхода ОД₂ 11 запускается преобразователь напряжения 1 и при установлении на выходе высоковольтного выпрямителя 2 анодного и коллекторного напряжений устройство блокировки снимает сигнал «ЗАПРЕТ» с модулятора и возобновляется нормальное функционирование передающего устройства. В случае повторения аварийных режимов передающего устройства повторяется цикл работы устройства перезапуска. В случае заполнения счетчика 9, появившийся на его выходе сигнал «ПЕРЕГРУЗКА» через сумматор 7 окончательно блокирует преобразователь напряжения 1. Сигнал «ПЕРЕГРУЗКА» также выдается во внешнюю магистраль, свидетельствуя о возникшей неисправности передающего устройства. Ограничение числа повторных перезапусков необходимо для окончательного отключения преобразователя напряжения 1 в случае явной неисправности ЛБВ 5 или других высоковольтных элементов передатчика.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить время потери радиолокационной информации и исключить ручной перезапуск передающего устройства.

Claims (3)

1. Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения, содержащее датчик тока, пороговое устройство, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит делитель анодного напряжения, лампу бегущей волны, устройство защиты по превышению среднего и импульсного тока анода лампы бегущей волны, включающее в себя сумматор, первый одновибратор, счетчик, устройство задержки, второй одновибратор, упомянутое пороговое устройство, быстродействующую защиту, устройство блокировки, интегратор, также устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения содержит преобразователь напряжения, в который входит высоковольтный выпрямитель, вход делителя анодного напряжения соединен с первым выходом высоковольтного выпрямителя и, одновременно, с выводом катода лампы бегущей волны, второй выход высоковольтного выпрямителя соединен с выводом коллектора лампы бегущей волны, третий выход высоковольтного выпрямителя соединен с входом датчика тока и, одновременно, с входом интегратора и входом быстродействующей защиты, выход датчика тока соединен с корпусом устройства и анодом лампы бегущей волны, выход делителя анодного напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения и входом устройства блокировки, выходы быстродействующей защиты и устройства блокировки соединены между собой и с выходом «ЗАПРЕТ», выход интегратора соединен с входом порогового устройства, выход которого подключен к входу второго одновибратора, выход второго одновибратора соединен с первым входом счетчика и вторым входом сумматора, выход первого одновибратора соединен со вторым входом счетчика, выход которого соединен с третьим входом сумматора и выходом устройства «ПЕРЕГРУЗКА», выход устройства задержки подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен со вторым входом преобразователя напряжения.

2. Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения по п. 1, отличающееся тем, что устройство блокировки дополнительно выполняет функцию защиты лампы бегущей волны от снижения напряжения анода.

3. Устройство перезапуска для автоматического повторного включения преобразователя напряжения по п. 1, отличающееся тем, что лампа бегущей волны выполнена с возможностью подключения модулятора к ее управляющему электроду.

Images