RU2812647C1 - Power supply for electronic equipment - Google Patents

Power supply for electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2812647C1
RU2812647C1 RU2022129254A RU2022129254A RU2812647C1 RU 2812647 C1 RU2812647 C1 RU 2812647C1 RU 2022129254 A RU2022129254 A RU 2022129254A RU 2022129254 A RU2022129254 A RU 2022129254A RU 2812647 C1 RU2812647 C1 RU 2812647C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
protection
load
unit
circuit
Prior art date
Application number
RU2022129254A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Игоревич Когданин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ледел"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Ледел" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ледел"
Application granted granted Critical
Publication of RU2812647C1 publication Critical patent/RU2812647C1/en

Links

Abstract

FIELD: electronic equipment.
SUBSTANCE: power supplies for electronic equipment, in particular, power supplies for LED lamps, for use in the field of lighting. The power supply for electronic equipment contains a board on which a continuous overvoltage protection module is installed, consisting of a high-energy anti-interference unit, an electromagnetic interference suppression unit, an analysis circuit power unit, and a load analysis and disconnection circuit.
EFFECT: protection of electronic equipment from prolonged exposure to high voltage.
2 cl, 5 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройствам питания для электронной аппаратуры, а в частности к источникам питания для светодиодных светильников, для применения в области освещения.The present invention relates to power supplies for electronic equipment, and in particular to power supplies for LED lamps, for use in the field of lighting.

Источники питания для электронной аппаратуры должны обеспечивать ограничение тока и в некоторой степени выполнять управление током. Управление током светодиода включает две задачи: ограничение тока с целью не допустить теплового выхода из строя в связи с повышенной температуры светодиода, и регулирование тока для поддержания тока светодиода в определенном диапазоне, чтобы учитывать колебания параметров светодиода и колебания входного напряжения источника питания светодиодного светильника.Power supplies for electronic equipment must provide current limiting and some degree of current control. LED current control involves two tasks: current limiting to prevent thermal runaway due to elevated LED temperatures, and current control to maintain LED current within a certain range to account for fluctuations in LED parameters and fluctuations in the input voltage of the LED luminaire power supply.

Известна полезная модель по патенту № 193906 (МПК Н02H 9/04, G01R 19/165, 12.07.19), где решаются задачи повышения надежности работы устройства защиты электронных устройств за счет использования высоковольтного высокоскоростного электронного ключа, который включается последовательно в разрыв плюсовой шины питания и работает в режиме высоковольтного импульсного стабилизатора напряжения, отсекая короткие высоковольтные импульсы и обеспечивая бесперебойную работу жизненно важных для ТС блоков управления. Данное устройство обеспечения непрерывной работоспособности электронных устройств при перенапряжениях и коротких высоковольтных импульсах в бортовой сети ТС, характеризующееся тем, что содержит блок защиты элементов электронного устройства от коротких высоковольтных импульсов, высоковольтный высокоскоростной электронный ключ с управляющим входом, фильтр низких частот, блок отслеживания номинального напряжения и выработки сигнала обратной связи, блок управления электронным ключом, при этом выход блока защиты элементов электронного устройства от коротких высоковольтных импульсов соединен с входом высоковольтного высокоскоростного электронного ключа, выход которого соединен со входом фильтра низких частот, выход которого в свою очередь соединен со входом блока отслеживания номинального напряжения и выработки сигнала обратной связи, управляющий выход которого соединен с управляющим входом блока управления электронным ключом, выход которого соединён с управляющим входом высоковольтного высокоскоростного электронного ключа.A utility model is known under patent No. 193906 (MPK N02H 9/04, G01R 19/165, 07/12/19), which solves the problem of increasing the reliability of the electronic device protection device through the use of a high-voltage high-speed electronic switch, which is connected in series to the positive power bus break and operates in the mode of a high-voltage pulse voltage stabilizer, cutting off short high-voltage pulses and ensuring uninterrupted operation of control units vital for the vehicle. This device ensures the continuous operation of electronic devices during overvoltages and short high-voltage pulses in the vehicle’s on-board network, characterized by the fact that it contains a unit for protecting electronic device elements from short high-voltage pulses, a high-voltage high-speed electronic switch with a control input, a low-pass filter, a rated voltage monitoring unit and generating a feedback signal, the electronic key control unit, while the output of the unit for protecting the elements of the electronic device from short high-voltage pulses is connected to the input of the high-voltage high-speed electronic key, the output of which is connected to the input of the low-pass filter, the output of which is in turn connected to the input of the nominal monitoring unit voltage and generating a feedback signal, the control output of which is connected to the control input of the electronic key control unit, the output of which is connected to the control input of the high-voltage high-speed electronic key.

Недостатками данного решения по сравнению с заявляемым изобретением является возможность отсекать только короткие высоковольтные импульсные воздействия, а также возможность работы только в бортовой сети ТС.The disadvantages of this solution in comparison with the claimed invention are the ability to cut off only short high-voltage pulses, as well as the ability to work only in the vehicle’s on-board network.

Техническим результатом является создание источника питания для электронной аппаратуры с функцией защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения.The technical result is the creation of a power source for electronic equipment with a protection function against prolonged exposure to high voltage.

Технический результат достигается тем, что источник питания для электронной аппаратуры, содержит плату, на которой установлен модуль защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, состоящий из узла защиты от помех большой энергии, узла подавления электромагнитных помех, узла питания схемы анализа, а также схема анализа и отключения нагрузки, при этом узел защиты от помех большой энергии выполнен в виде многокаскадного фильтра электромагнитных помех, состоящего из нескольких каскадов защиты, первый из которых включает последовательное включение разрядника и варистора между фазой и нейтралью, параллельно первому каскаду защиты включен делитель из варисторов, верхнее плечо которого подключено к фазе, нижнее плечо подключено к нейтрали, а средняя точка соединена с землёй через разрядник, второй каскад защиты, выполненный в виде последовательного соединения варисторов, третий каскад защиты, выполненный в виде последовательного соединения термистора и варистора, соединённых параллельно с защищаемой нагрузкой, узел подавления электромагнитных помех выполнен в виде многокаскадного устройства, состоящего из индуктивного дифференциального высокочастотного фильтра, среднечастотного фильтра второго порядка в виде СLC-контура, включающего первый комплект последовательно соединённых конденсаторов и параллельно включенных высокоомных резисторов, синфазный дроссель средних частот, второй комплект последовательно соединённых конденсаторов и параллельно включённых высокоомных резисторов, узел питания схемы анализа и отключения нагрузки выполненный в виде линейного стабилизатора напряжения малой мощности состоящего из диодного моста, подключенного к фазному и нейтральному проводу, совмещенному с диодным мостом источника питания, выпрямительного диода, подключённого анодом к положительному контакту диодного моста, а катодом - к последовательно соединённым конденсаторам, включенным параллельно высокоомным резисторам, при этом положительный контакт конденсаторов подключен к последовательно соединённым резисторам с силовым транзистором, а выходные контакты узла питания схемы анализа подключены к схеме анализа и отключения нагрузки, состоящей из схемы сравнения значения напряжения с источником опорного напряжения и содержащей ключевой элемент, отключающий нагрузку от входного напряжения при продолжительном воздействии напряжения, превышающего установленное значение. The technical result is achieved by the fact that the power supply for electronic equipment contains a board on which a protection module against prolonged exposure to high voltage is installed, consisting of a high-energy interference protection unit, an electromagnetic interference suppression unit, an analysis circuit power unit, as well as an analysis circuit and disconnection of the load, while the high-energy interference protection unit is made in the form of a multi-stage electromagnetic interference filter, consisting of several protection cascades, the first of which includes the sequential connection of a spark gap and a varistor between phase and neutral, a divider of varistors is connected in parallel with the first protection cascade, the upper arm which is connected to the phase, the lower arm is connected to the neutral, and the middle point is connected to the ground through a spark gap, the second protection cascade, made in the form of a series connection of varistors, the third protection cascade, made in the form of a series connection of a thermistor and a varistor, connected in parallel with the protected load, the electromagnetic interference suppression unit is made in the form of a multi-stage device consisting of an inductive differential high-frequency filter, a second-order mid-frequency filter in the form of a CLC circuit, including a first set of series-connected capacitors and parallel-connected high-resistance resistors, a mid-frequency common-mode choke, a second set of series-connected capacitors and high-resistance resistors connected in parallel, a power supply unit for the analysis and load disconnect circuit made in the form of a low-power linear voltage stabilizer consisting of a diode bridge connected to the phase and neutral wires combined with the diode bridge of the power source, a rectifier diode connected by the anode to the positive contact of the diode bridge, and the cathode - to series-connected capacitors connected in parallel with high-resistance resistors, while the positive contact of the capacitors is connected to series-connected resistors with a power transistor, and the output contacts of the power supply unit of the analysis circuit are connected to an analysis and load disconnection circuit, consisting of a circuit comparing the voltage value with the source reference voltage and containing a key element that disconnects the load from the input voltage during prolonged exposure to voltage exceeding the set value.

Кроме того, узел подавления электромагнитных помех дополнительно содержит высоковольтные конденсаторы, соединённые с одной стороны с проводом фазы и проводом нейтрали, а с другой стороны соединенные с заземлением, причем провод фазы и нейтрали подключены к входным контактам высокочастотного синфазного дросселя, а выходные контакты соединены с нагрузкой в виде узлов питания, анализа и отключения нагрузки.In addition, the electromagnetic interference suppression unit additionally contains high-voltage capacitors connected on one side to the phase wire and neutral wire, and on the other side connected to grounding, and the phase and neutral wires are connected to the input contacts of the high-frequency common mode choke, and the output contacts are connected to the load in the form of power supply units, analysis and load shedding.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где The essence of the invention is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 – представлена структурная схема источника питания для электронной аппаратуры;in fig. 1 – shows a block diagram of a power source for electronic equipment;

на фиг. 2 – представлен узел защиты от помех большой энергии модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения;in fig. 2 – the high-energy interference protection unit of the protection module against prolonged exposure to high voltage is presented;

на фиг. 3 – представлен узел подавления электромагнитных помех модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения;in fig. 3 – shows the electromagnetic interference suppression unit of the protection module against prolonged exposure to high voltage;

на фиг. 4 – представлен узел питания схемы анализа модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения;in fig. 4 – the power supply unit of the analysis circuit of the protection module against prolonged exposure to high voltage is presented;

на фиг. 5 – представлен узел анализа и отключения нагрузки модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения. in fig. 5 – the unit for analyzing and disconnecting the load of the protection module from prolonged exposure to high voltage is presented.

Схема источника питания для электронной аппаратуры включает следующие элементы, размещенные на печатной плате (см. фиг. 1). The power supply circuit for electronic equipment includes the following elements located on a printed circuit board (see Fig. 1).

Модуль защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, состоящий из узла подавления электромагнитных помех, представляющего собой многокаскадный фильтр электромагнитных помех, состоящий из узла защиты от помех большой энергии, узла питания схемы анализа, а также схемы анализа и отключения нагрузки, представляющей собой схему сравнения значения напряжения с источником опорного напряжения и ключевой элемент отключающий нагрузку от входного напряжения при продолжительном воздействии напряжения превышающего установленное значение. A protection module against prolonged exposure to high voltage, consisting of an electromagnetic interference suppression unit, which is a multi-stage electromagnetic interference filter, consisting of a high-energy interference protection unit, a power unit for the analysis circuit, as well as an analysis and load shutdown circuit, which is a voltage value comparison circuit with a reference voltage source and a key element that disconnects the load from the input voltage during prolonged exposure to a voltage exceeding the set value.

Узел 1 защиты от помех большой энергии модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, представляет собой многокаскадное устройство, предназначенное для защиты от импульсных помех большой энергии (МКС-помех) отличительной особенностью которого, является сохранение работоспособности при воздействии продолжительного повышенного напряжения. Node 1 of protection against high-energy interference of the module for protection against prolonged exposure to high voltage is a multi-stage device designed for protection against high-energy pulsed interference (ISS-interference), the distinctive feature of which is to maintain operability when exposed to prolonged high voltage.

Узел 1 защиты от помех большой энергии модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, состоит из нескольких каскадов защиты, первый из которых включает последовательное включение разрядника 2 и варистора 3 для защиты от помех большой энергии между фазой 4 и нейтралью 5, параллельно первому каскаду защиты включен делитель из варисторов, верхнее плечо 6 которого подключено к фазе 4, нижнее плечо 7 подключено к нейтрали 5, средняя точка соединена с землёй через разрядник 8 (см. фиг. 2). Кроме того, для защиты от помех большой энергии между фазой и защитным заземлением, нейтралью и защитным заземлением, следующий каскад защиты включен через последовательную резистивную или индуктивную нагрузку 9 и представляет собой последовательное соединение варисторов 10, суммарное напряжение открытия которых меньше суммарного напряжения открытия варисторов предыдущего каскада. Следующий каскад защиты включает последовательное соединение термистора 11 с положительным температурным коэффициентом сопротивления и варистора 12, соединённого параллельно с защищаемой нагрузкой, при этом напряжение открытия варистора 12 последнего каскада меньше суммарного напряжения открытия предыдущего каскада, но больше напряжения срабатывания защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения. При этом выходные контакты узла защиты соединены с нагрузкой в виде узла питания, анализа и отключения нагрузки.Node 1 of protection against high-energy interference of the protection module against prolonged exposure to high voltage, consists of several protection cascades, the first of which includes the sequential connection of arrester 2 and varistor 3 for protection against high-energy interference between phase 4 and neutral 5, in parallel with the first protection cascade is switched on a divider made of varistors, the upper arm 6 of which is connected to phase 4, the lower arm 7 is connected to neutral 5, the middle point is connected to ground through arrester 8 (see Fig. 2). In addition, to protect against high-energy interference between the phase and protective ground, neutral and protective ground, the next protection stage is connected through a series resistive or inductive load 9 and is a series connection of varistors 10, the total opening voltage of which is less than the total opening voltage of the varistors of the previous stage . The next protection cascade includes a serial connection of a thermistor 11 with a positive temperature coefficient of resistance and a varistor 12 connected in parallel with the protected load, while the opening voltage of the varistor 12 of the last stage is less than the total opening voltage of the previous stage, but greater than the response voltage of the protection against prolonged exposure to increased voltage. In this case, the output contacts of the protection unit are connected to the load in the form of a power unit, analysis and load disconnection.

Узел 13 подавления электромагнитных помех модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, представляет собой многокаскадный фильтр электромагнитных помех отличительной особенностью которого является сохранение работоспособности при воздействии продолжительного повышенного напряжения (см. фиг. 3). Он состоит из индуктивного дифференциального высокочастотного фильтра 14, среднечастотного фильтра второго порядка в виде СLC-контура, включающего 1-й комплект последовательно соединённых одного или нескольких конденсаторов 15 для увеличения суммарного рабочего напряжения и параллельно включенных конденсаторам одним или нескольких высокоомных резисторов 16, для выравнивания падения напряжений на конденсаторах и предотвращения пробоя при прохождении помехи высокой энергии, синфазный дроссель 17 средних частот, 2-й комплект последовательно соединённых одного или нескольких конденсаторов 18 и параллельно включённых конденсаторам высокоомных резисторов 19. The electromagnetic interference suppression unit 13 of the protection module against prolonged exposure to high voltage is a multi-stage electromagnetic interference filter, the distinctive feature of which is that it remains operational when exposed to prolonged high voltage (see Fig. 3). It consists of an inductive differential high-frequency filter 14, a second-order mid-frequency filter in the form of a CLC circuit, including the first set of one or more capacitors 15 connected in series to increase the total operating voltage and one or more high-resistance resistors 16 connected in parallel to the capacitors to equalize the drop voltages on capacitors and preventing breakdown when high-energy interference passes through, a common-mode choke 17 for medium frequencies, a 2nd set of one or more capacitors 18 connected in series and high-resistance resistors 19 connected in parallel to the capacitors.

Дополнительно узел 13 подавления электромагнитных помех содержит высоковольтные конденсаторы 20 соединённые с одной стороны с проводом фазы и проводом нейтрали, с другой стороны соединены с заземлением, затем провод фазы и нейтрали подключены к входным контактам высокочастотного синфазного дросселя 21, а выходные контакты соединены с нагрузкой в виде узлов питания, анализа и отключения нагрузки.Additionally, the electromagnetic interference suppression unit 13 contains high-voltage capacitors 20 connected on one side to the phase wire and neutral wire, on the other side connected to ground, then the phase and neutral wires are connected to the input contacts of the high-frequency common mode choke 21, and the output contacts are connected to the load in the form power supply units, analysis and load shedding.

Далее по схеме расположен узел 22 питания схемы анализа модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, который представляет собой линейный стабилизатор напряжения малой мощности, отличительной особенностью которого является работоспособность при расширенном диапазоне питания сети и обеспечение стабильного выходного напряжения при воздействии продолжительного повышенного напряжения питания сети (фиг. 4). Further along the diagram, there is a power supply unit 22 of the circuit analysis module for protection against prolonged exposure to high voltage, which is a low-power linear voltage stabilizer, the distinctive feature of which is its operability with an extended range of network power supply and ensuring a stable output voltage when exposed to prolonged high voltage power supply (Fig. . 4).

Узел 22 питания схемы анализа модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения состоит из диодного моста 23, состоящего из диодов с высоким значением рабочего напряжения, подключенного к фазному и нейтральному проводу, который может быть совмещён с диодным мостом источника питания защищаемого устройства. Из выпрямительного диода 24, необходимого для предотвращения разрядки конденсаторов, подключённого анодом к положительному контакту диодного моста 24, катод которого подключен к последовательно соединённым одним или нескольким конденсаторам 25, включенным параллельно высокоомным резисторам 26 для выравнивания напряжения на конденсаторе. При этом положительный контакт группы конденсаторов подключен к последовательно соединённым резисторам 27 с силовым транзистором 28, выступающим линейным стабилизатором напряжения, который может быть как биполярным, так и полевым. Транзистор, который управляется элементом 29, следящим за уровнем выходного сигнала с помощью делителя напряжения 30, и конденсатора 31, дополнительно сглаживающего выходное напряжения узла питания схемы анализа. Выходные контакты узла питания 22 подключены к узлу анализа и отключения нагрузки 32.The power supply unit 22 of the analysis circuit of the protection module against prolonged exposure to high voltage consists of a diode bridge 23, consisting of diodes with a high operating voltage, connected to the phase and neutral wires, which can be combined with a diode bridge of the power supply of the protected device. From a rectifying diode 24, necessary to prevent the discharge of capacitors, connected by the anode to the positive contact of the diode bridge 24, the cathode of which is connected to one or more capacitors 25 connected in series, connected in parallel with high-resistance resistors 26 to equalize the voltage on the capacitor. In this case, the positive contact of the group of capacitors is connected to series-connected resistors 27 with a power transistor 28, which acts as a linear voltage stabilizer, which can be either bipolar or field-effect. A transistor, which is controlled by element 29, which monitors the level of the output signal using a voltage divider 30, and a capacitor 31, which additionally smoothes the output voltage of the power supply unit of the analysis circuit. The output contacts of the power supply unit 22 are connected to the analysis and load disconnection unit 32.

Кроме того, источник питания для электронной аппаратуры содержит схему 32 анализа и отключения нагрузки модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения. Она представляет собой схему сравнения значения напряжения с источником опорного напряжения и ключевой элемент, отключающий нагрузку от входного напряжения при продолжительном воздействии напряжения, превышающего установленное значение, отличительной особенностью является работоспособность при длительном воздействии повышенного напряжения (фиг. 5). In addition, the power supply for electronic equipment contains a circuit 32 for analyzing and disconnecting the load of the protection module from prolonged exposure to high voltage. It is a circuit for comparing the voltage value with a reference voltage source and a key element that disconnects the load from the input voltage under prolonged exposure to a voltage exceeding the set value; a distinctive feature is operability under prolonged exposure to increased voltage (Fig. 5).

Схема 32 анализа и отключения нагрузки модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения состоит из схемы анализа, включающей элемент 33 сравнения напряжений на опорном источнике 34 питания и напряжения, полученного через делитель напряжения, верхнее плечо которого выполнено в виде последовательного соединения высокоомных резисторов 35, подключенного к положительному контакту диодного моста источника питания защищаемого устройства, нижнее плечо делителя 36 подключено к отрицательному контакту диодного моста источника питания защищаемого устройства. Соотношение номиналов резисторов обеспечивает равенство напряжений на средней точке делителя и на источнике опорного напряжения при превышении входным напряжением установленного порогового значения для отключения нагрузки. При этом средняя точка делителя опорного напряжения 37 подключена к элементу 33 сравнения через диод 38 и параллельно включенную RC-цепь 39. Элемент 33 сравнения имеет гистерезис для исключения работы защищаемого устройства при промежуточных значениях напряжения и вырабатывает импульсный выходной сигнал для открытия силового транзистора 40, разрывающего цепь отрицательного контакта диодного моста источника питания защищаемого устройства от самого защищаемого устройства.The circuit 32 for analyzing and disconnecting the load of the protection module from prolonged exposure to high voltage consists of an analysis circuit that includes an element 33 for comparing the voltages on the reference power source 34 and the voltage obtained through a voltage divider, the upper arm of which is made in the form of a series connection of high-resistance resistors 35 connected to the positive contact of the diode bridge of the power source of the protected device, the lower arm of the divider 36 is connected to the negative contact of the diode bridge of the power source of the protected device. The ratio of resistor values ensures equality of voltages at the midpoint of the divider and at the reference voltage source when the input voltage exceeds the set threshold for disconnecting the load. In this case, the middle point of the reference voltage divider 37 is connected to the comparison element 33 through a diode 38 and a parallel-connected RC circuit 39. The comparison element 33 has hysteresis to exclude operation of the protected device at intermediate voltage values and generates a pulse output signal to open the power transistor 40, breaking the circuit of the negative contact of the diode bridge of the power supply of the protected device from the protected device itself.

Подключенные таким образом элементы, работающие в соответствии с порядком работы, приведённом ниже, позволяют достичь технического результата - защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения.Elements connected in this way, operating in accordance with the operating procedure given below, make it possible to achieve a technical result - protection from prolonged exposure to high voltage.

Источник питания для электронной аппаратуры работает следующим образом.The power supply for electronic equipment works as follows.

Переменное напряжение сети поступает на вход узла защиты от МКС помех большой энергии, который защищает дальнейшие схемы от воздействия импульсных помех путём ограничения максимального напряжения и рассеяния этой энергии на внутренних элементах узла защиты. Далее переменное напряжение с узла защиты приходит на узел подавления электромагнитных помех, основная функция которого является фильтрация помех, исходящих от источника питания в сеть, данный узел необходим для соответствия требованиям стандартизации. Далее напряжения поступает на вход узла питания схемы анализа. В данном узле переменное напряжение выпрямляется до постоянного, от которого питается сам источник питания. Отдельным ответвлением сделана схема питания микросхем, которая представляет собой маломощный линейный стабилизатор на транзисторе. Данная схема обеспечивает узел анализа и отключения нагрузки опорным напряжением при любом входном напряжении. Далее выпрямленное постоянное напряжение и опорное напряжение от узла питания схемы анализа подключается к схеме анализа и отключения нагрузки. В схеме анализа специальная микросхема осуществляет сравнение входного постоянного напряжения, преобразованного через высоковольтный делитель, и опорного напряжения, сформированного через делитель. В случае повышения входного переменного напряжения выпрямленное напряжение повышается соответствующим образом. При превышении предела, заданного делителями в схеме сравнения, микросхема вырабатывает сигнал, поступающий на управляющий электрод ключевого элемента и отключает отрицательную линию питания. Данное состояние сохраняется до тех пор, пока входное напряжение не вернётся в допустимые пределы. Постоянное выпрямленное напряжение и переменное напряжение, необходимое для функционирования, поступают на вход схемы источника питания, где напряжение преобразовывается для питания светодиодного модуля. Все элементы и схемотехника модуля защиты рассчитаны на работу в условиях продолжительного воздействия повышенного напряжения.The alternating network voltage is supplied to the input of the high-energy interference protection unit against the ISS, which protects further circuits from the effects of impulse noise by limiting the maximum voltage and dissipating this energy on the internal elements of the protection unit. Next, the alternating voltage from the protection unit comes to the electromagnetic interference suppression unit, the main function of which is to filter interference emanating from the power source to the network; this unit is necessary to comply with standardization requirements. Next, the voltage is supplied to the input of the power supply unit of the analysis circuit. In this node, the alternating voltage is rectified to constant voltage, from which the power source itself is powered. A separate branch is made of the power supply circuit for the microcircuits, which is a low-power linear stabilizer on a transistor. This circuit provides a unit for analyzing and disconnecting the load with a reference voltage at any input voltage. Next, the rectified DC voltage and the reference voltage from the power supply unit of the analysis circuit are connected to the analysis circuit and disconnect the load. In the analysis circuit, a special microcircuit compares the input DC voltage converted through a high-voltage divider and the reference voltage generated through the divider. If the input AC voltage increases, the rectified voltage increases accordingly. When the limit set by the dividers in the comparison circuit is exceeded, the microcircuit generates a signal that goes to the control electrode of the key element and turns off the negative power line. This state is maintained until the input voltage returns to acceptable limits. The rectified DC voltage and the AC voltage required for operation are supplied to the input of the power supply circuit, where the voltage is converted to power the LED module. All elements and circuitry of the protection module are designed to operate under conditions of prolonged exposure to high voltage.

При этом следует отметить, что комбинация расположения узлов модуля защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения и их количество может быть различным. It should be noted that the combination of arrangement of nodes of the protection module against prolonged exposure to high voltage and their number may be different.

Claims (5)

1. Источник питания для электронной аппаратуры, содержащий плату, на которой установлен модуль защиты от продолжительного воздействия повышенного напряжения, состоящий из узла защиты от помех большой энергии, узла подавления электромагнитных помех, узла питания схемы анализа, а также схема анализа и отключения нагрузки, при этом 1. A power supply for electronic equipment, containing a board on which a protection module against prolonged exposure to high voltage is installed, consisting of a high-energy interference protection unit, an electromagnetic interference suppression unit, a power unit for the analysis circuit, as well as an analysis circuit and load disconnection, when this узел защиты от помех большой энергии выполнен в виде многокаскадного фильтра электромагнитных помех, состоящего из нескольких каскадов защиты, первый из которых включает последовательное включение разрядника и варистора между фазой и нейтралью, параллельно первому каскаду защиты включен делитель из варисторов, верхнее плечо которого подключено к фазе, нижнее плечо подключено к нейтрали, а средняя точка соединена с землёй через разрядник, второй каскад защиты, выполненный в виде последовательного соединения варисторов, третий каскад защиты, выполненный в виде последовательного соединения термистора и варистора, соединённых параллельно с защищаемой нагрузкой, the high-energy interference protection unit is made in the form of a multi-stage electromagnetic interference filter, consisting of several protection cascades, the first of which includes the sequential connection of a spark gap and a varistor between phase and neutral, a divider of varistors is connected in parallel to the first protection cascade, the upper arm of which is connected to the phase, the lower arm is connected to the neutral, and the middle point is connected to the ground through a spark gap, the second protection cascade, made in the form of a series connection of varistors, the third protection cascade, made in the form of a series connection of a thermistor and a varistor, connected in parallel with the protected load, узел подавления электромагнитных помех выполнен в виде многокаскадного устройства, состоящего из индуктивного дифференциального высокочастотного фильтра, среднечастотного фильтра второго порядка в виде СLC-контура, включающего первый комплект последовательно соединённых конденсаторов и параллельно включенных высокоомных резисторов, синфазный дроссель средних частот, второй комплект последовательно соединённых конденсаторов и параллельно включённых высокоомных резисторов, the electromagnetic interference suppression unit is made in the form of a multi-stage device consisting of an inductive differential high-frequency filter, a second-order mid-frequency filter in the form of a CLC circuit, including a first set of series-connected capacitors and parallel-connected high-resistance resistors, a mid-frequency common-mode choke, a second set of series-connected capacitors and high-resistance resistors connected in parallel, узел питания схемы анализа и отключения нагрузки, выполненный в виде линейного стабилизатора напряжения малой мощности, состоящего из диодного моста, подключенного к фазному и нейтральному проводу, совмещенному с диодным мостом источника питания, выпрямительного диода, подключённого анодом к положительному контакту диодного моста, а катодом - к последовательно соединённым конденсаторам, включенным параллельно высокоомным резисторам, при этом положительный контакт конденсаторов подключен к последовательно соединённым резисторам с силовым транзистором, а выходные контакты узла питания схемы анализа подключены к схеме анализа и отключения нагрузки, состоящей из схемы сравнения значения напряжения с источником опорного напряжения и содержащей ключевой элемент, отключающий нагрузку от входного напряжения при продолжительном воздействии напряжения, превышающего установленное значение. power supply unit of the load analysis and disconnection circuit, made in the form of a low-power linear voltage stabilizer, consisting of a diode bridge connected to the phase and neutral wires, combined with the diode bridge of the power source, a rectifier diode connected by the anode to the positive contact of the diode bridge, and the cathode - to series-connected capacitors connected in parallel with high-resistance resistors, while the positive contact of the capacitors is connected to series-connected resistors with a power transistor, and the output contacts of the power supply unit of the analysis circuit are connected to an analysis and load disconnection circuit, consisting of a circuit comparing the voltage value with a reference voltage source and containing a key element that disconnects the load from the input voltage during prolonged exposure to voltage exceeding the set value. 2. Источник питания по п. 1, отличающийся тем, что узел подавления электромагнитных помех дополнительно содержит высоковольтные конденсаторы, соединённые с одной стороны с проводом фазы и проводом нейтрали, а с другой стороны соединенные с заземлением, причем провода фазы и нейтрали подключены к входным контактам высокочастотного синфазного дросселя, а выходные контакты соединены с нагрузкой в виде узлов питания, анализа и отключения нагрузки.2. The power source according to claim 1, characterized in that the electromagnetic interference suppression unit additionally contains high-voltage capacitors connected on one side to the phase wire and neutral wire, and on the other side connected to grounding, and the phase and neutral wires are connected to the input contacts high-frequency common-mode choke, and the output contacts are connected to the load in the form of power supply, analysis and load disconnection nodes.
RU2022129254A 2022-11-10 Power supply for electronic equipment RU2812647C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2812647C1 true RU2812647C1 (en) 2024-01-31

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU33275U1 (en) * 2003-05-05 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС" Surge Protector with Surge and Surge Protection
RU2275726C1 (en) * 2004-08-23 2006-04-27 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Power system incorporating surge protective gear for radio-electronic devices
US8624500B2 (en) * 2009-08-07 2014-01-07 Led Roadway Lighting Ltd Single-ended primary inductance converter (SEPIC) based power supply for driving multiple strings of light emitting diodes (LEDs) in roadway lighting fixtures
CN106059296A (en) * 2016-06-08 2016-10-26 中车青岛四方车辆研究所有限公司 Railway vehicle-oriented parallelizable double-voltage power supply module with multi-protection
RU193830U1 (en) * 2019-07-11 2019-11-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" Power supply of measuring and recording equipment from a high voltage network
RU193906U1 (en) * 2019-07-12 2019-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "ККМ ОНЛАЙН" (ООО "ККМ ОНЛАЙН") Device for ensuring continuous operability of electronic devices during overvoltage and short high-voltage impulses in the vehicle electrical system
CN214380045U (en) * 2021-03-31 2021-10-08 南京信息工程大学 Direct current input composite protection device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU33275U1 (en) * 2003-05-05 2003-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "АТС-КОНВЕРС" Surge Protector with Surge and Surge Protection
RU2275726C1 (en) * 2004-08-23 2006-04-27 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Power system incorporating surge protective gear for radio-electronic devices
US8624500B2 (en) * 2009-08-07 2014-01-07 Led Roadway Lighting Ltd Single-ended primary inductance converter (SEPIC) based power supply for driving multiple strings of light emitting diodes (LEDs) in roadway lighting fixtures
CN106059296A (en) * 2016-06-08 2016-10-26 中车青岛四方车辆研究所有限公司 Railway vehicle-oriented parallelizable double-voltage power supply module with multi-protection
RU193830U1 (en) * 2019-07-11 2019-11-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ЭГО" Power supply of measuring and recording equipment from a high voltage network
RU193906U1 (en) * 2019-07-12 2019-11-21 Общество с ограниченной ответственностью "ККМ ОНЛАЙН" (ООО "ККМ ОНЛАЙН") Device for ensuring continuous operability of electronic devices during overvoltage and short high-voltage impulses in the vehicle electrical system
CN214380045U (en) * 2021-03-31 2021-10-08 南京信息工程大学 Direct current input composite protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8422189B2 (en) Serially connected surge suppression optimization device
US11322932B2 (en) Crowbar device and multistage crowbar apparatus
JPWO2010055568A1 (en) Magnetic energy regenerative switch with protection circuit
US10033347B2 (en) DC/DC electrical configuration for operating over a large span of input voltages
RU2812647C1 (en) Power supply for electronic equipment
JP2003111270A (en) Surge protector
CN212305135U (en) Power protection circuit, power supply and electronic equipment
CN109494702A (en) A kind of capacitance protection circuit and power protecting circuit
RU2533184C1 (en) Combined network protection
WO2008155719A1 (en) Ac / dc converter which regulates the output voltage and prevents the load from current spikes
JP5929424B2 (en) LED lighting device and lighting device using the same
US11602031B2 (en) Grounded voltage protection circuit for a linear drive circuit
US20180159320A1 (en) Voltage shunt regulator for the protection of an electrical load from over-voltages and voltage transients
KR101563278B1 (en) LED control device
CN216356485U (en) Power supply circuit and power supply device applying same
JP2021126024A (en) Protective device for led lighting fixture
UA66523A (en) Emitting device
KR20100000588A (en) Protection circuit of led lighting module
EA005457B1 (en) A series power switch bridge having the ability of automatic voltage-sharing
RU2788629C2 (en) Driver for led lamp
CN220325865U (en) Lamp protection circuit based on shunt mode
RU215453U1 (en) A device for limiting the DC output voltage without breaking the power circuit when exposed to high-voltage pulses at the input
RU2275670C1 (en) Overload protection block for use in electric power circuits
RU149858U1 (en) VOLTAGE RETURN CONVERTER WITH PROTECTIVE CIRCUIT DURING INPUT VOLTAGE
US20240056069A1 (en) Lightning protection for power mosfets