SU1229745A1 - Источник питани с блоками защиты и управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике - защите нагруэки посто нного тока от перенапр жени  и перегрузки по току. Цель изобретени  - повышение быстродействи , надежности КПД, а также обеспечение работы устройства при пробое регулирующего транзистора стабилизатора напр жени . Устройство выполнено на интегральных микросхемах. Оно содержит выпр митель (Б) 1 с конденсатором (К) 2, к которому подключены датчик 5 перенапр жени  и датчик токовой перегрузки (ДТП). 7, стабилизатор напр жени  (СН) 3 и нагрузка (Н) 4. Вход В I присоединен к одной вторичной обмотке трансформатора 19, к другой вторичной обмотке которого через блок управлени  9 подключен ДТП 7. Принудительный разр д К 2 при перегрузке по току и при перенапр жении на Н 4 повьшает быстродействие устройства. o (Л 26 -tg/ IvS/ VK/I Irt t rw X i -г::.™ - I : 1 j« Ы-r I ; .....-.- . . I

Description

Выполнение ДТП 7 в виде дроссел  повышает ТШД устройства. Выбор оптимального времени восстановлени  после перегрузки повышает его надежность , Устройство обеспечивает защиизобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты нагрузки .посто нного тока от перенапр жений и перегрузки по току.

Цель изобретени  - обеспечение защиты нагрузки посто нного тока от перенапр жени  и перегрузки по току при пробое регулирующего транзистора стабилизатора напр жени  5 повышение бытродействиЯ} надежности и КПД,

На чедтеже представлена схема источника питани  с блоками защиты и управлени .

Источник питани  содерзкит управл емый мостовой первьш выпр митель 1 , выход которого шунтирован первым конденсатором 2 и подключен к входу стабилизатора 3 напр жени , к выходу которого параллельно нагрузке 4 подключен датчик 5 перенапр жени  с выходом на фототиристоре первого опт- рона б5датчик токовой перегрузки 7 с выходом на фототиристоре второго оптрона 8j блок управлени  9 с выходом на фототиристоре третьего оптрона 10, выводами подключенном к управл ющему входу первого вьтр мите- л  1, первый 11 и второй 12 стабилитроны , первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16 резисторы, второй 17 и третий 18 конденсаторы, трансформатор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 тиристоры, мостовой второй вып з митель 23, фототиристорный четвертый оптрон 24, диод 25 и стабилизированный источник 26 р выходом на посто нном токе,

. Вход стабилизатора 3 напр жени  шунтирован цепочкой из последователь но соединенных первого резистора 13 и первого тиристора 20, анодом первого тиристора 20 подключенной к плюсовому входу стабилизатора 3 напр жени  и к анодам фототиристоров первого 6 и второго 8 оптронов, а

ту нагрузки от перегрузки и перенапр жени  при пробое регулирующего транзистора стабилизатора напр жени .

1 ил.

0

5

0

5

0

5

управл ющим электродом - к катодам этих фототиристорОБ, Датчик 7 токовой перегрузки выполнен в виде дроссел  27 насьпцени  J обмотка посто нного тока которого включена между минусовым выходом первого выпр мител  1 и минусовым входом стабилизатора 3 напр жени , а обмотка переменного тока, соединенна  последовательно с вторичной обмоткой 28 трансформатора 19, подключена к входу второго выпр мител  23J между плюсовым и минусовым выходам которого параллельно включены второй конденсатор 1.7 j, второй ре- зистор 1:4 и цепочка из последовательно соединенных светодиодов второго 8 и четвертого 24 оптронов третьего резистора 15 и анода-катода второго тиристора 1S управл ющий электрод которого через анод-катод первого стабилитрона 11 соединен с гшюсовым выходом второго выпр мител  23. Блок 9 управлени  выполнен в виде стабилизированного источника 26, входом подключенного к силовому входу первого выпр мител  1, плюсовым выходом через анод-катод светодиода третьего оптрона 10 - к общей точке катода светодиода четвертого оптрона 24 и третьего резистора 15, минусовым вы- ходоь через катод-анод третьего тиристора 22 - к общей точке анода второго тиристора 21 и третьего резистора 15, при этом управл ющий электрод третьего тиристора 22 через последовательно соединенные анод-катод второго стабилитрона 12, четвертый резистор 16 и катод-анод диода 25 подключен к одному из входов стабилизированного источника 26, между катодами второго стабилитрона 12 и третьего тиристора 22 включен третий конденсатор 18, с катодом второго стабилитрона 12 соединен анод фото- тиристора четвертого оптрона 24, а

с катодом третьего тиристора 22 с о- единен катод фототиристора четвертого оптрона 24.

При большом внутреннем сопротивлений первого выпр мител  1 первый 5 резистор 13 может отсутствовать.

Источник питани  работает следуто- щим образом.

При подаче напр жени  на силовой вход выпр мител  конденсатор 18 зар жаетс  через диод 25, резистор 16, стабилизированный источник 26. При достижении заданного уровн  напр жени  на конденсаторе 18 пробиваетс  стабилитрон 12, тиристор 22 от- 5 крываетс . После этого по цепи, включающей светодиод оптрона 10, резистор 15, тиристор 22, на ганает протекать посто нный ток от стабилизированного источника 26, Фототиристор 20 оптрона 10 включает выпр митель 1, после чего конденсатор 2 зар жаетс  и стабилизатор 3 напр жени  начинает нормально функционировать.

При перенапр жении на нагрузке 4 25 в датчике 5 перенапр жени  включаетс  оптрон 6, фототиристор которого включает тиристор 20, который ограничивает напр жение на входе стабилизатора 3 напр жени , так как вели- 30 чина резистора 13 выбираетс  на несколько пор дков меньше сопротивлени  нагрузки 4.

При включении тиристора 20 происходит разр д конденсатора 2 по цепи, 35 включающей тиристор 20, резистор 13, обмотку посто нного тока дроссел  27. Так как ток разр да значительно пре- вышеет ток нагрузки, то сердечники дроссел  27 насыщаютс , происходит 40 перераспределение переменного напр жени  вторичной обмотки 28 между обмоткой переменного напр жени:  дроссел  27 и входом выпр мител  23.

При насыщении сердечников дроссе- 45 л  27 переменное напр жение на входе выпр мител  23 резко возрастает, увеличиваетс  посто нное пульсирующее напр жение на его выходе. При достижении определенного уровн  напр же- 50 ки  на конденсаторе 17 происходит пробой стабилитрона 11, при этом тиристор 21 открываетс , конденсатор 17 начинает разр жатьс  через свето- диод оптрона 8, светодиод оптрона 24, 55 резистор 15, тиристор 21. Так как резистор 15  вл етс  одновременно наг- рузкой стабилизированного источника

26 и выпр мител  23, выходное напр жение которого больше выходного напр жени  стабилизированного источник 26, то тиристор 22 закроетс , оптро 10 также закроетс  и его фототиристор закроет выпр митель 1,

При этом фототиристор оптрона 24 разр жает конденсатор 18, а фототиристор оптрона 8 включает тиристор 20, хот  в данном случае он уже включен фототиристором оптрона 6.

В результате того, что выпр митель 1 закрыт, конденсатор 2 разр дилс , ток подмагничивани  сердечников дроссел  27 становитс  равным нулю, происходит обратное перераспределение переменного напр жени  вторичной обмотки 28 между обмоткой переменного напр жени  дроссел  27 и входом выпр мител  23.

В результате такого обратного пе- рераспределетш напр жение на входе выпр мител  23 становитс  недостаточным дл  удержани  тиристора 21 в открытом состо нии, он закрываетс , светодиоды оптрона В и оптрона 24 также закроютс . Затем фототиристор оптрона 8 закроетс , так как цепь, к которой он подключен, в данный момент обесточена (выпр митель 1 закрыт j коиде 1сатор 2 разр жен), по этой причине также закроетс  фототиристор оптрона 6,

Фототиристор оптрона 24, в открытом состо нии шунтирующий конденсатор 18, также закроетс  в момент отсутстви  входного напр жени , рсу- ществл ющего зар д конденсатора 18 (напр жение на конденсатор 18 подаетс  от однополупериодного выпр мител  содержащего диод 25 и резистор 16).

После того как фототиристор оптрона 24 закроетс , начнетс  зар д конденсатора 18, и при достижении на нем заданного уровн  напр жени  произойдет пробой стабилитрона 12 и включение устройства в указанной последовательности . Подбира  величины резистора 16 и конденсатора 18, можно регулировать врем  восстановлени  источника (пребывани  источника в отключенном состо нии).

Если причинавозникновени  перенапр жени  на нагрузке не устранена,то снова произойдет отключение источника. При перегрузке по току произойдет насыщение сердечников дроссел  27 и осуществл етс  аналогичный процесс.

В этом случае включение тиристора 20 осуществл ет фототиристор оптрона 8. Измен   число витков обмотки посто нного тока дроссел  27 или величину резистора 14, можно выбрать определенное значение тока нагрузки, при котором срабатывает схема защиты.

Таким образом, положительный эффект изобретени  заключаетс  в том, что источник питани  с блоками защиты и управлени  обеспечивает защиту нагрузки отперенапр жени  иперегрузки по токупри пробое регулирующего транзистора стабилизатора напр жени .

Принудительный разр д конденсатора 2 при перегрузке по току или перенапр жении на нагрузке 4, а также отсутствие контактных элементов повышают быстродействие защиты,

Возможность выбора оптимального времени восстановлени после перегрузки повьшаетнадежность источниказа сче того,что при перегрузке уменьшаетс  число импульсов перенапр жений,возникающих в цеп х питани  нагрузки. ,

Наличие в датчике токовой перегрузки 7 дроссел  насыщени  повьщшет КПД устройства, так как по сравнению с датчиками тока на резисторах,исключаютс  дополнительные потери активной мощности.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Источник питани  с блоками защиты и управлени , содержащий управл емый мостовой первый выпр митель, выход которого шунтирован первым конденсатором и подключен к входу стабилиза- тора напр жени , к выходу которого параллельно нагрузке подключен датчик перенапр жени  с выходом на фототиристоре первого оптрона, датчик токовой перегрузки с выходом на фототи- ристоре второго оптрона, блок управлени  с выходом на фототиристоре третьего оптрона, выводами подключенном к управл ющему входу первого выпр мител , два стабилитрона, четыре резнетора , второй и третий конденсаторы, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  защиты нагрузки посто нного тока от перенапр жени  и перегрузки по току при пробое регу- пирующего транзистора стабилизатора напр жени , повьш1ени  быстродействи  надежности КПД, в него введены транс ,

   25

   5

   0 5

   т

   35

   40 45 50 55 30

   форматор, три тиристора, мостовой второй выпр митель, фототиристорный четвертый оптрон, диод и стабилизированный источник с выходом на посто нном токе 5 вход стабилизатора напр жени  шунтирован цепочкой из последовательно соединенных первого тиристора и первого резистора, анодом первого тиристора подключенной к плюсовому входу стабилизатора напр жени  и к анодам фототиристоров первого и второго оптронов, а управл ю- 1ЦИМ электродом - к катодам этих фототиристоров , датчик токовой перегрузки выполнен в виде дроссел  насыщени , обмотка посто нного тока которого включена между минусовым выходом первого выпр мител  и минусовым входом стабилизатора напр же- ни , а обмотка переменного тока, соединенна  последовательно с вторичной обмоткой трансформатора, подключена к входу второго выпр мител , между плюсовым и минусовым выходами которого параллельно включены второй конденсатор, второй резистор и цепочка из последовательно соединенных светодиодов второго и четвертого оптронов , третьего резистора и анода- катода второго тиристора, управл ющий электрод которого через анод-катод первого стабилитрона соединен с плюсовым выходом второго выпр мител , а блок управлени  выполнен в виде указанного стабилизированного источника , входом подключенного к силовому входу первого выпр мител , плюсовым выходом через анод-катод светодиода третьего оптрона - к обшей точке катода светодиода четвертого оптрона и третьего резистора, минусовым выходом через катод-анод третьего тиристора - к общей точке анода второго тиристора и третьего резистора, при этом управл юш 1й электрод третьего тиристора через последовательно соединенные анод-катод второго стабилитрона, четвертый резистор и катод-анод диода подключен к одному из входов стабилизированного источника, между катодами второ- гр стабилитрона и третьего тиристора включен третий конденсатор, с катодом второго стабилитрона соединен анод фототиристора четвертого оптрона , а с катодом третьего тиристора- катод этого фототиристора.