SU1330714A1 - Источник питани посто нного напр жени с защитой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты источников питани  устройств автоматики и радиоаппаратуры. .Цель изобретени  заключаетс  в расширении области использовани  и повышении надежности устройства. Источник питани  содержит ключевой преобразователь 1 посто нного напр жени  в переменное, вторичной обмоткой трансформатора через высокочастотный вьтр митель и сглаживаюш 1й фильтр 2 подключенный к нагрузке 3. Узел защиты от перегрузки по току выполнен на трансформаторе 4 тока с пр моугольной петлей гистерезиса, вспомогательном выпр мителе 5, пороговом и исполнительном узле 6 защиты, программируемом стабилизаторе 7 тока и блоке 8, программируемом стабилизатором тока управлени . При возрастании тока нагрузки 3 происходит возрастание импульсного тока в первичной обмотке 9 трансформатора 4 тока и, следовательно , уровн  вьтр мленного напр жени . При достижении им уровн  порога срабатывани  порогового и исполнительного узла 6 запрчты последний срабатывает, что приводит к отключению ключевого преобразовател  1 напр жени . 2 ил. (S с ее ос о (pufi

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты источников питани  устройств автоматики и радиоаппаратуры.

Цель изобретени  - расширение области использовани  и повышение надежности .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема источника питани ; на фиг. 2 - функциональна  схема программируемого стаби. 1изатора тока и блока управлени  программируемым стабилизатором тока.

Устройство содержит ключевой преобразователь 1 посто нного напр жени  ,в переменное, вторичной обмоткой трансформатора через высокочастотный вЕ тр митель и сглаживающий фильтр 2 подключенный к нагрузке 3, узел защиты от перегрузки по току, выполненный на трансформаторе 4 тока, вспомогательном вьтр мителе 5, пороговом и исполнительном узле 6 защиты , программируемом стабилизаторе 7 тока и блоке 8 управлени , подключенном непосредственно к одному из входов ключевого преобразовател  1 посто нного напр жени  в переменное. Отрицательный вывод -U через первичную обмотку 9 трансформатора 4 тока подключен к ApyroNfy входу ключевого преобразовател  1 посто нного напр жени  в переменное. Вторична  обмотка 10 трансформатора 4 тока подключена к входу вспомогательного выпр мител  5, выход которого подключен к пороговому исполнительному узлу 6 защиты. Обмотка 11 подмагни- чивани  трансформатора 4 тока подключена к выходу программируемого стабилизатора 7 тока, управл ющий вход которого подключен к выходу блока 8 управлени . Блок 8 управлени  выполнен на регистре 12, коммутаторе 13, транзисторных ключах 14. Программируемый стабилизатор 7 тока состоит из микроэлектронного стабилизатора 15, транзистор- 16, база которого через резистор 17 подключена к положительной выходной тине микроэлектронного стабилизатора 15, а через резисторы 18, 19 и 20 - к коллекторам соответствующих транзисторных ключей 14. Эмиттер транзистора 16 через резистор 21 обратной св зи подключен к выходу микроэлектронного стабилизатора 15. Коллекторной нагрузкой транзистора 16 служит обмотка 11

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

подмагничивани  трансформатора 4 тока.

Устройство работает следующим образом .

При подключении устройства к источнику посто нного напр жени  начинает свою работу ключевой преобразователь 1 посто нного напр жени  в переменное и на выходе выпр мител  2 по вл етс  переменное напр жение пр моугольной формы, которое после выпр млени  и сглаживани  поступает в нагрузку 3.

Через первичную обмотку трансформатора ключевого преобразовател  1 и первичную обмотку 9 трансформатора 4 тока протекает импульсный ток трапецеидальной формы, который создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора 4 тока. Через обмотку 11 нодмагничивани  протекает посто нный ток от программируемого стабили

затора 7 тока, поэтому в сердечнике трансформатора 4 тока, кроме переменного магнитного потока, по вл етс  и посто нный магнитный поток, созданный обмоткой 11 подмагничивани . От посто нного магнитного потока происходит встречное намагничи ание сердечника трансформатора 4 тока, причем величина намагничивани  сердечника пропорциональна току и числу витков обмотки подмагничивани . Когда переменный магнитный поток, создаваемый импульсным потоком, протекающим через первичную обмотку 9 трамс- форматора 4 тока, превышает посто нный магнитный поток, создаваемый посто нным током программируемого стабилизатора 7 тока, по вл етс  напр жение на обмотке 10 трансформатора 4 тока. Это напр жение выпр ьш етс  вспомогательньп вьшр мителем 5. Уровень выпр мленного напр жени  пропорционален импульсному току. При возрастании тока нагрузки происходит возрастание импульсного тока в первичной обмотке 9 трансформатора 4 тока , а следовательно, уровн  выпр мленного напр жени , и при достижении им порогового уровн  происходит срабатывание узла 6 защиты, что приводит к отключению ключевого преобразовател  1 напр жени . С помощью блока В управлени  можно измен ть в широких пределах величину тока программируемого стабилизатора 7 тока, в результате чего измен етс  величина встреч

ног(1 f l.iMai (1НЧ(;в, серцет ика rpaiic- форматора 4 тока н, следовател,н(1, уровень срабатывани  загцнты по току в широких пределах. При включении ключевого преобразовател  1 импульсный ток, протекающий через первичную обмотку 9 трансформатора 4 тока, значительна превышает импульсный ток, про- текаюишй через эту обмотку в стацио- нариом режиме. Поэтому дл  исключени  ложиог о срабатывани  защиты блок 8 управлени  на врем  переходного процесса ключевого преобразовател  1 напр жени  задает ток обмотке 11 под- магничивани  больший, чем при работе устройства в стационарном режиме.

Благодар  тому, что блок 8 управлени  может мен ть уровень срабатывани  защиты по току в широк1гх пре- делах, его можно использовать дл  построени  программируемых источников питани , уровни напр жени  и токов которых могут измен тьс  в широких пределах.

Блок 8 прогр м ного управлени  совместно с программируемым стабилизатором 7 тока работает следующим образом .

На вход регистра 12 подаетс , на- пример, параллельный цифровой код, который запоминаетс  этим регистром и поступает на коммутатор 13, Последний представл ет coGofi логическое устройство, преобразующее ттот код и включающее один из транзисторных ключей 14, создава  на базе транзистора 16 соответствующее опорное напр жение, которое и задает соответствующий ток стабилизации прс- граммируемого стабилизатора 7 тока,

При использовании устройства дл  работы преобразовател  1 в двух режимах (переходном и стационарном) вместо регистра 12 и коммутатора 13 и

ih ioK 8 управлени/ч устанавливаетс  таймер. Блок 8 управлени  быть вь полнен и по другим функциональным схемам, например: регистр, цифро- аналоговый преобразователь, который подает опорное ч,- ;ф жение на програм- мируег-п,ц1 стаби1и чатор 7 тока.

Форму

изобретени 

Источник питани  посто нного напр жени  с защитой, содержащий ключевой преобразователь посто нного напр жени  в переменное, соединенный одним из входных выводов непосредственно , а дг тим через первичную обмотку трансформатора тока с пр моуголы ой Петлей г истерезиса узл защиты от перегрузок по току - с клеммами дл  подключени  источника посто нного напр жени , исполнительна  обмотка трансформатора тока подключена к входу вспомогательного выпр мител , вьСхОД которого соединен с входом порогового и 1:сполнитель- ного узла защиты, а вторична  обмот- -;а выходного трансформатора преобразовател  нaпpйжu l; . через зысокочас- i o i ii;: i выпр м-те. ть и фильтр Соединен с клеммами ,:ijiH подключени  нагрузки, о т л и ч а ю щ и и с   тем, / lO, расширени  области исполь - р.ши  и повышени  надежност-и устройства , в него введен програм: 1ируемь;й ст: билизатор тока и узел управлени  пгмэграммируемым стабилизатором тока, выполненный на последовательно соединенных регистре, коммутаторе и блоке транзисторных ключей, причем выход SjiOKa транзисторных ключей подключен к входу программируемого стабилизатора тока, выход которого соединен с обмоткой подмагничивани  трансформатора тока.

«N

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Источник питания постоянного напряжения с защитой, содержащий ключевой преобразователь постоянного напряжения в переменное, соединенный одним из входных выводов непосредственно, а дг”гим через первичную обмотку трансформатора тока с прямоугольной Петлей гистерезиса узла защиты от перегрузок по току - с клеммами для подключения источника постоянного напряжения, исполнительная обмотка трансформатора тока подключена к входу вспомогательного вы25 прямителя, выход которого соединен с входом порогового и исполнительного узла защиты, а вторичная обмотка выходного трансформатора преобразователя напряжения через высокочастотный выпрямитель и фильтр соединена с клеммами для подключения нагрузки, о тличающийс я тем, ^тло, целью расширения области использования и повышения надежности устройства, в него введен программируемый стабилизатор тока и узел управления программируемым стабилизатором тока, выполненный на последовательно соединенных регистре, коммутаторе и блоке транзисторных ключей, причем выход блока транзисторных ключей подключен к входу программируемого стабилизатора тока, выход которого соединен с обмоткой подмагничивания трансформатора тока.