SU1185487A1 - Способ защиты источника вторичного электропитани от коротких замыканий в нагрузке и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1 .Способ защиты источника вторичного электропитани  от коротких замыканий в нагрузке, заключающийс  в том,, что выдел ют напр жение, пропорциональное току нагрузки, сравнивают его с заданным значением и при превышении выделенным напр жением заданного формируют сигнал на отключение источника вторичного электропитани  от сети, отличающийс  тем, что, с целью повыпени  эффективности защиты, после выключени  источника вторичного элек-тропитани  формируют дополнительное напр жение, подают его в цепь нагрузки , получают напр жение, пропорциональное току короткого замыкани  в нагрузке, сравнивают его с опорным и при уменьшении этого напр жени  ниже опорного включают источник вторичного электропитани . 2, Устройство дл  защиты источника вторичного электропитани  от коротких замыканий в нагрузке, снабженного блоком управлени , содержащее первый датчик тока, включенный на выходе источника вторичного электропитани , параллельно первому датчику тока подключены последовательно соединенные туннельный диод и первична  обмотка импульсного трансформатора, вторична  обмотка которого предназначена дл  соединени  с первым входом блока управлени , отличающ е е с   тем, что, с целью повыше§ ни  эффективности запщты, введены разделительный диод, ключевой элемент, второй датчик тока, пороговый элемент генератор импульсов, триггер, два конденсатора и мостовой выпр митель, причем выход генератора импульсов подключен к входу триггера, пр мой и инверсный выходы которого через первый и второй конденсаторы подклю00 01 чены к входу мостового выпр мител , . выход которого через последовательно 4 00 соединенные второй датчик тока и ключевой элемент подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора, ч выход второго датчика тока через пороговый элемент предназначен дл  подключени  к второму входу блока управлени , управл ющий вход ключевого элемента предназначен дл  подключени  к первому выходу блока управлени , а разделительный диод включен между вторичной обмоткой импульсного трансформатора и первым входом блока управлени  . ,3. Устройство по п, 2, о т личающеес что тем.

Description

вход генйратора импульсов предназначен дл  соединени  с вторым выходом блока управлени .

4. Устройство ПОП.2, отлича ю щ е ее   тем, что первый датчик тока содержит последовательно соединенные резистор и диод, включенный в пр мом направлении.

1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано дл  защиты источников вторичного электропитани  от коротких замыканий в нагрузке.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности защиты источника вторичного электропитани  от коротких замыканий в нагрузке.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит разделительный трансформатор 1 и регулирующий элемент 2 с блоком управлени  3, включенные в цепь первичной обмотки трансформатора 1, при этом вторична  обмотка через выпр митель 4 и первый датчик тока 5 подключена к нагрузке 6, причем параллельно первому датчику тока 5 подключены последовательно соединенные туннельный диод 7 и первична  обмотка 8 импульсного трансформатора 9, вторична  обмотка 10 которого соединена с первым входом блока управлени  3, Устройство также снабжено разделительным диодом 11, noporoBbiM элементом 12, последователь но включенными генератором импульсов 13, триггером 14, конденсаторами 15 и 16, мостовым выпр мителем 17, вторым датчиком тока 18 и ключевым элементом 19, а блок управлени  3 имеет первый выход 20, соединенный с управл ющим входом ключевого элемента 19, и второй вход 21, подключенный через пороговый элемент 12 к второму датчику тока 18, причем ключевой элемент 19 соединен с вторичной обмоткой 10 импульсного трансформатора 9, а меж ду первым входом блока управлени  3 и вторичной обмоткой 10 импульсного трансформатора 9 включен разделительный диод 11, Кроме того, блок управлени  3 имеет второй выход 22, соединенный с генератором импульсов 13, Датчик тока 5 содержит последовательно соединенные резистор 23 и диод 24 включенный в пр мом направлении по

5 отношению к току нагрузки.

При воздействии дестабилизирующих факторов регулирующий элемент 2 под действием блока управлени  3 измен ет напр жение в цепи первичной обмот 0 ки разделительного трансформатора 1 таким образом, чтобы напр жение на нагрузке.6, поступающее через выпр митель 4 и датчик тока 5 от вторичной обмотки разделительного трансфор5 матора 1, оставалось неизменным.

При коротком замыкании в нагрузке

6увеличиваетс  ток, потребл емый от выпр мител  4 и, следовательно, падение напр жени  на датчике тока

205. Это напр жение, пропорциональное величине тока нагрузки, приложено к цепи, содержащей туннельный диод

7и первичную обмотку 8 импульсного трансформатора 9,

25 Когда оно превысит заданное значение , возникают управл ющие импульсы в цели туннельный диод 7 - перва  обмотка 8 импульсного трансформатора 9,

30 Эти управл ющие импульсы передаютс  во вторичную обмотку 10 импульсного трансформатора 9. Пол рность их такова, что разделительный диод 11 открыт и они поступают в блок

JJ управлени  3, который закрывает регулирующий элемент 2 и источник вторичного электропитани  выключаетс . Напр жение, поступающее в нагрузку 6 от выпр мител  4, уменьшаетс  до

Q нул . Кроме того, на выходе 20 блока управлени  3 и на управл ющем входе ключевого элемента 19 по вл етс  отпирающее напр жение,

Ключевой элемент 19 замыкаетс  и

45 на вторичную обмотку 10 импульсного трансформатора 9 через датчик 18 поступают импульсы напр жени , генерируеЮ )1е генератором 13 и преобра зованные триггером 14, конденсаторами 15 и 16, выпр мителем 17. При этом пол рность напр жени  на вторичной обмотке 10 импульсного транс форматора 9 обратна  по отношению к управл ющим импульсам, передаваемым из первичной обмотки 8 до выключени  вторичного источника питани , и разделительный диод 11 закрыт. Требуема  пол рность этого напр жени  обе печиваетс  соответствующим включением выхода выпр мител  17, а конде саторы 15 и 16 осуществл ют гальван ческое разделение между входом выпр мител  17 и выходами (пр мым и инверсным) триггера 14. На первичной обмотке 8 импульсног трансформатора 9 наводитс  напр жени пол рность которого такова, что по цепи обмотка 8 - выпр митель 4 - короткозамкнута  нагрузка 6 - обмотка 8 протекает ток. При этом на датчике 18 выдел етс  напр жение, пропорциональное току короткого замыкани  в нагрузке 6, которое сравниваетс  с напр жением опорного источника. До тех пор, пока не устранено короткое замыкание в нагрузке 6, источник выключен. После устранени  короткого замыкани  измен етс  напр жение на датчике 18 и пороговый элемент 12 через блок управлени  3 открывает регулирующий элемент 2, включаетс  источник вторичного электропитани , напр жение с выпр мител  4 через датчик тока 5 поступает в нагрузку 6. Кроме того, пропадает напр жение на выходе 20 блока управлени  3 и ключевой элемент 19 размыкаетс . Таким образом, реализуетс  способ защиты источника вторичного электропитани  от коротких замыканий в нагрузке , при котором происходит автоматическое включение источника только после устранени  короткого замыкани , что повьш1ает эффективность защиты.

нагрузки используетс  как часть напр жени , пропорционального величине тока нагрузки и используемого дл  сравнени  с заданным значением. так как устран ютс  переходные процессы в источнике и в питающей сети, .а также электромагнитные помехи. При этом импульсный трансформатор используетс  одновременно дл  передачи информации о наличии короткого замыкани , управл ющих импульсов в блоке управлени  и выключении источника, а также дл  получени  и пёредачи информации об устранении короткого замыкани  в нагрузке и включени  источника . Врассмотренном варианте реализации способа защиты генератор импульсов 13 генерирует импульсы напр жени  как при включенном, так и при выключенном источнике. Если выход 22 блока управлени  соединить с генератором импульсов 13, последний включаетс  только при выключении источника из-за короткого замыкани  в нагрузке, а при включенном источнике генератор импульсов 13 выключен. При этом повьшаетс  КПД и эффективность защиты. Датчик тока 5 в устройстве реализации способа защиты может быть выполнен по любой из известных схем, например может использоватьс  резистивный датчик. Величина резистора датчика тока, как правило, имеет малую величину дл -того, чтобы КПД источника был достаточно высоким. Поэтому через резистор датчика тока протекает сравнительно большой ток от обмотки 8 импульсного трансформатора 9, когда источник выключен, а ключевой элемент 19 замкнут. При выполнении датчика тока 5 в виде последовательного соединени  резистора 23 и диода 24 этот ток равен нулю, так как дл  него диод 24 включен в непровод щем направлении, что также повышает эффективность защиты. Причем диод 24 по отношению к току нагрузки включен в провод щем направлении, а падение напр жени  на нем от тока

Claims (4)

1 .Способ защиты источника вторичного электропитания от коротких замыканий в нагрузке, заключающийся в том,, что выделяют напряжение, пропорциональное току нагрузки, сравнивают его с заданным значением и при превышении выделенным напряжением заданного формируют сигнал на отключение источника вторичного электропитания от сети, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, после выключения источника вторичного электропитания формируют дополнительное напряжение, подают его в цепь нагрузки, получают напряжение, пропорциональное току короткого замыкания в нагрузке, сравнивают его с опорным и при уменьшении этого напряжения ниже опорного включают источник вторичного электропитания.

2. Устройство для защиты источника вторичного электропитания от коротких замыканий в нагрузке, снабженного блоком управления, содержащее первый датчик тока, включенный на выходе источника вторичного электропитания, параллельно первому датчику тока подключены последовательно соединенные туннельный диод и первичная обмотка импульсного трансформатора, вторичная обмотка которого предназначена для соединения с первым входом блока управления, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты, введены в разделительный диод, ключевой элемент, второй датчик тока, пороговый элемент, генератор импульсов, триггер, два конденсатора и мостовой выпрямитель, причем выход генератора импульсов подключен к входу триггера, прямой и инверсный выходы которого через первый и второй конденсаторы подключены к входу мостового выпрямителя, . выход которого через последовательно соединенные второй датчик тока и ключевой элемент подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора, выход второго датчика тока через пороговый элемент предназначен для подключения к второму входу блока управления, управляющий вход ключевого элемента предназначен для подключения к первому выходу блока управления, а разделительный диод включен между вторичной обмоткой импульсного трансформатора и первым входом блока управления .

,3. Устройство по п. 2, о т личающееся тем.· что вход генератора импульсов пред-

4. Устройство по п.2, отлиланазначен для соединения с ю щ е е с я тем, что первый датчик вторым выходом блока управле- тока содержит последовательно соединил. ненные резистор и диод, включенный в прямом направлении.