RU2309534C1 - Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений - Google Patents
Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309534C1 RU2309534C1 RU2005140901/09A RU2005140901A RU2309534C1 RU 2309534 C1 RU2309534 C1 RU 2309534C1 RU 2005140901/09 A RU2005140901/09 A RU 2005140901/09A RU 2005140901 A RU2005140901 A RU 2005140901A RU 2309534 C1 RU2309534 C1 RU 2309534C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- consumer
- overloads
- case
- power
- impulse commutation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для повышения надежности работы бортовой радиоэлектронной аппаратуры путем защиты ее от импульсных коммутационных перенапряжений (ИКП) большой энергии, возникающих в сетях электроснабжения постоянного тока из-за переходных процессов при нормальных и аварийных коммутациях потребителей. Технический результат заключается в обеспечении непрерывного питания защищаемого потребителя при возникновении ИКП. Устройство защиты содержит высоковольтный электронный ключ на IGBT-модуле, работающий во время воздействия ИКП в режиме понижающего релейного стабилизатора напряжения, при этом энергия мощных помех частично передается на выходной фильтр устройства и используется для питания потребителя. Устройство отключает потребителя при длительном превышении напряжения питающей сети выше установленного значения, а также защищает сеть от перегрузок по току в момент включения потребителя и при аварийных замыканиях. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных перенапряжений (ИКП) большой энергии, возникающих в сетях питания постоянного тока из-за переходных процессов при нормальных и аварийных коммутациях потребителей.
Известен коммутатор напряжения с защитой от перегрузки по току [1], содержащий электронный ключ и датчик тока с элементами управления, отключающий потребителя от сети питания при наличии перегрузки по току как в переходном, так и в установившемся режимах.
Наиболее близким по технической сущности является устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от импульсных перенапряжений [2], содержащее коммутатор на быстродействующих запираемых тиристорах с дросселями на входе и выходе, отключающий потребителя от сети питания на время воздействия ИКП, при этом энергия мощной помехи гасилась специальной разрядной цепью.
Недостатком известных устройств является перебой в системе питания потребителя.
Целью настоящего изобретения является обеспечение непрерывности питания защищаемого потребителя при возникновении ИКП и уменьшение массогабаритных характеристик устройства защиты.
Указанная цель достигается установкой в цепь питания потребителя мощного высоковольтного электронного ключа на IGBT-модуле, работающего при возникновении ИКП в режиме понижающего релейного стабилизатора напряжения, при этом энергия мощной помехи частично передается на выходной фильтр устройства защиты и используется для питания потребителя.
Устройство (фиг.1) состоит из силового ключа 1 на IGBT-модуле с разрядным диодом, датчика тока Холла 2, выходного LC-фильтра 3. Работой силового ключа управляет устройство управления модулем (УУМ) 4, на входы которого поступают сигналы с датчика тока 2 и с устройства контроля напряжения (УКН) 5.
Устройство работает следующим образом. После подачи входного напряжения Uвх выходит на режим "служебный источник питания" и в момент времени t0 (фиг.2), когда все питающие напряжения достигнут номинального значения, замыкается силовой ключ, через дроссель выходного фильтра начинает протекать ток нагрузки и ток заряда конденсаторов выходного фильтра. Выходное напряжение датчика тока, поступающее на УУМ, пропорционально текущему значению тока дросселя. При достижении тока заданного уровня IL макс срабатывает компаратор в УУМ и силовой ключ выключается, после чего ток дросселя начинает линейно спадать и при уменьшении до порога отпускания компаратора IL мин ключ снова замыкается. Процесс повторяется периодически до полного заряда конденсаторов выходного фильтра. Амплитуда импульсов тока коллектора силового модуля равна амплитуде импульсов тока дросселя, поскольку ток дросселя - это сумма токов коллектора и разрядного диода. Таким образом, ток коллектора силового модуля не превышает заданного значения при включении устройства, при воздействии ИКП и при аварийных замыканиях в цепи потребителя.
При номинальном значении напряжения бортовой сети силовой ключ открыт и со входа на выход устройства защиты протекает постоянный ток Iн, определяемый сопротивлением нагрузки.
Возникающее в системе электроснабжения перенапряжение Пимп накладывается на напряжение питающей сети Uвх. ном и суммируется с ним. При этом возрастает ток дросселя (момент t0 на фиг.3) и устройство переходит в режим работы релейного стабилизатора. На временном интервале t0-t1 силовой ключ периодически открывается и передает часть энергии помехи в выходной фильтр и в нагрузку. К концу интервала выходное напряжение Uвых достигает своего максимального значения Uвых. макс, которое не превышает допускаемого перенапряжения на входе потребителя, и компаратор, входящий в состав УКН, останавливает работу релейного стабилизатора. На временном интервале t1-t2 силовой ключ закрыт, конденсатор выходного фильтра разряжается через сопротивление нагрузки. В момент времени t2, когда ток нагрузки снизится до своего номинального значения, силовой ключ открывается и устройство переходит в дежурный режим. УКН также отключает потребителя при длительном аварийном превышении напряжения питающей сети выше заданного значения.
Тип используемого силового модуля определяет нагрузочную способность устройства защиты, ее быстродействие и накладывает ограничение на выбор рабочей частоты релейного стабилизатора, которая зависит от параметров выходного LC-фильтра и влияет на массогабаритные характеристики устройства в целом.
Таким образом, предложенное устройство позволяет обеспечить непрерывность питания потребителя, защищает его от перенапряжений, а сеть - от перегрузок по току. При этом энергия мощных помех не рассеивается в тепло, а используется для питания потребителя.
Литература
1. Патент РФ 2208291, 7 Н03К 17/08. Коммутатор напряжения с защитой по току. Леденев Г.Я., Федосов А.А. БИПМ. 2003, №19.
2. Большанин В.П., Козлов К.В., Жаркова С.В. Способ защиты РЭА от импульсных перенапряжений. // Системы автономного электроснабжения и электромеханические устройства: Сб. науч. трудов НПО "Полюс". / Под ред. П.В.Голубева и А.И.Чернышева. Томск, 1992. - Т.1. Аппаратура управления и преобразования энергии. - С.163-166.
Claims (1)
- Устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных перенапряжений, содержащее в цепи питания защищаемого потребителя последовательно соединенные мощный высоковольтный электронный ключ и датчик тока, отличающееся тем, что в него дополнительно введены выходной LC-фильтр, а также соединенное с ключом устройство управления, один вход которого подключен к выходу датчика тока, а второй - к выходу устройства контроля напряжения, входы которого соединены соответственно со входом и выходом устройства защиты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140901/09A RU2309534C1 (ru) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005140901/09A RU2309534C1 (ru) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2309534C1 true RU2309534C1 (ru) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005140901/09A RU2309534C1 (ru) | 2005-12-26 | 2005-12-26 | Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309534C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742927C1 (ru) * | 2019-06-20 | 2021-02-11 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Устройство защиты цепи и узел защиты цепи, включающий в себя устройство защиты цепи |
RU212728U1 (ru) * | 2022-01-25 | 2022-08-04 | Акционерное общество "Элеконд" | Ионисторное устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений и провалов напряжения питания |
-
2005
- 2005-12-26 RU RU2005140901/09A patent/RU2309534C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742927C1 (ru) * | 2019-06-20 | 2021-02-11 | Шнейдер Электрик Эндюстри Сас | Устройство защиты цепи и узел защиты цепи, включающий в себя устройство защиты цепи |
RU212728U1 (ru) * | 2022-01-25 | 2022-08-04 | Акционерное общество "Элеконд" | Ионисторное устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений и провалов напряжения питания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2833384C (en) | Voltage sag corrector using a variable duty cycle boost converter | |
US9972997B2 (en) | Circuit interruption device | |
US8653700B2 (en) | Circuit arrangement with a power input and an operating method for controlling a power input circuit | |
US9692226B2 (en) | Circuit interruption device | |
EP2768102B1 (en) | Circuit interruption device | |
US10680428B2 (en) | Energy supply | |
US8339192B2 (en) | Line filter and use of a line filter | |
US11121542B2 (en) | Protection coordination technique for power converters | |
US20160087431A1 (en) | Power supply with surge voltage protection | |
US6075349A (en) | Compensation device and power transmission system using a compensation device | |
JP7273813B2 (ja) | 負荷を一時的過電圧および過渡過電圧の両方から保護するための回路配置 | |
US10951057B1 (en) | Reliable power module for improved substation device availability | |
WO2020233180A1 (zh) | 限流型可控避雷器、换流器、输电系统以及控制方法 | |
ES2595382T3 (es) | Dispositivo de limitación de sobretensión para redes de corriente continua | |
US20180301980A1 (en) | Power management utilizing a blocker stage | |
RU2309534C1 (ru) | Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений | |
US11258247B2 (en) | Fault clearing circuitry | |
CN109980709B (zh) | 具低待机功耗的充电电源系统及其控制方法 | |
CN106786357B (zh) | 航天器用母线欠压保护可控恢复电路 | |
EP3920352A1 (en) | Direct current (dc) circuit breaker | |
RU212728U1 (ru) | Ионисторное устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений и провалов напряжения питания | |
TWI808871B (zh) | 使用電源轉換模組與二次電池之斷路器跳脫迴路裝置 | |
SU1042127A1 (ru) | Способ отключени в электрической сети | |
RU155154U1 (ru) | Устройство защиты источника питания | |
Murai et al. | Improvement of PDC and PDU with semiconduct or breakers |