SU1432691A1 - Преобразователь напр жени с защитой от перегрузок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей . Если перегрузка имеет небольшую величину и кратковременна, на выходе компаратора 27 имеетс  высокий потенциал, разрешающий работу задающего генератора 14. Если перегрузка продолжительна, то напр жение на выходе интегрирующей цепи 23 возрастает настолько, что превышает порог срабатывани  компаратора 27. На его выходе по вл етс  низкий потенциал , вследствие чего задающий генератор 14 прекращает работу, и силовые транзисторы I и 2 выключаютс . При срабатывании компаратора 27 ключевой элемент 25 закрываетс . Разр д конденсатора интегрирующей цепи 23 осуществл етс  через второй элемент ИЛИ 26 и входную цепь компаратора 27. Когда напр жение на выходе интегриру ющей цепи 23 станет ниже порога сра- батывани  компаратора 27, преобразователь автоматически включаетс  в работу. Если возникша  перегрузка имеет большую величину, при которой напр жение на выходе делител  напр жени  20 превышает.порог срабатывани  кo mapaтopa 27, то выключение преобразовател  происходит мгновенно без задержки. 1 ил. Н/ (Л 4 00 N5 05

Description

: Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в ристочниках зторичного электропитани  |устройств автоматики, вычислитель- ;ной техники и др.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема преобразовател  напр жени  с загцитой от перегрузок.

Преобразователь, вынолненный, например , по полумостовой схеме, содер- ркит инвертор на силовых транзисторах 1 и 2 с выходным трансформатором 3, выходной выпр митель 4 с фильтром 5, подключенным к нагрузке 6, параллельно которой присоединен узел 7 обратной св зи.. Управл ющие переходы силовых транзисторов 1 и 2 через узлы 8 и 9 управлени  подключены к выходам селекторов 10 и 1 импульсов, которые с помощью счетного триггера 12 и инвертора 13 осуществл ют поочередную коммутацию импульсов, вырабатываемых задающим генератором 14, на управл ющие переходы силовых транзисторов 1 и 2. Цепь обратной св зи, образованной с входа нагрузки 6 через узел 7 обратной св зи, элемент iH-HE 15 и элемент И 16, подключена к управл ющему входу задающего генератора 14.

В силовую цепь каждого из силовых транзисторов 1 и 2 включены датчики 7 и 18 тока, выходы которых через первый элемент ИЛИ 19 подключены к де . ;лителю 20 напр жени  и блоку 21 срав- |нени , второй вход которого соединен ;с первым выходом источника 22 опор- |ного нап з жени . Выход блока 21 срав- Iнени  подключен к входу интегрирую- щей цепи 23 и через резистор 24 к первому выводу ключевого элемента 25 второй вывод которого соединен с общей шиной источника питани  схемы уп- равлени  преобразователем 5не показан ). Выходы делител  20 напр жени  и интегрирующей цепи 23 через второй элемент ИЛИ 26 подключены к первому входу компаратора 27, к второму входу которого подсоединен второй выход источника 22 опорного напр жени . Выход компаратора 27 соединен с вторым входом элемента И 16 и управл юиим входом ключевого элемента 25,

Прербразователь работает следующим образом.

В нормальном режиме импульсы задающего генератора 14, имеющие малую

0

Q

5

0

5

длительность, поступают на входы счетного триггера 12 и инвертора 13, выходы которых подключены к соответст- . вующим входам селекторов 10 и 11. Благодар  такому соединению на выходе селекторов 10 и 11 поочередно по вл ютс  импульсы, пауза между которыми равна длительности импульса задающего генератора 14. С выходов селекторов 10 и II импульсы через узлы 8 и 9 управлени  поступают на управл ющие переходы силовых транзисторов 1 и 2, которые поочередно открываютс , подключа  первичную обмотку выходного трансформатора 3 к источнику входного напр жени . Импульсы напр жени , снимаемые со вторичной обмотки силового трансформатора 3, выпр мл ютс  выпр мителем 4, и через фильтр 5 выпр мленное и отфильтрованное напр жение поступает на нагрузку 6.

Напр жение, снимаемое с датчиков 17 и 18 тока, включенных в силовые цепи силовых транзисторов 1 и 2, подаетс  через первый элемент ИЛИ 19 на делитель 20 напр жени  и на первый вход блока 21 сравнени . При отсутствии перегрузок на выходе блока 21 сравнени  сигнала нет, а, следовательно , и на выходе интегрирующей цепи 23 сигнал отсутствует. Напр жение , поступающее с выхода делител  20 напр жени  через второй элемент ИЛИ 26 на первый вход компаратора 27, меньще опорного напр жени , поступающего на второй вход компаратора с второго выхода . источника 22 опорного напр жени , поэтому на выходе компаратора 27 имеетс  высокий потенциал, поступающий на второй вход элемента И 16 и разрешающий работу задающего генератора 14.

При увеличении тока, проход щего через силовые транзисторы 1 и 2, напр жение на выходе датчиков 17 и 18 тока соответственно возрастает. Когда оно превысит порог срабатывани  блока 21 сравнени , который задаетс  уровнем напр жени  на первом выходе источника 22 опорного напр жени , на выходе блока 21 сравнени  по вл ютс  импульсы напр жени , соответствующие импульсам тока через силовые транзисторы 1 и 2, Эти импульсы поступают на вход интегрирующей цепи 23 и через резистор 24 на первый вывод нормально замкнутого ключевого элемента 25. Та-.

КИМ образом, в продолжение импульса происходит зар д конденсатора интегрирующей цепи 23, а во врем  паузы - его разр д через резистор 24 и ключевой элемент 25. Если перегрузка имеет небольшую величину и кратковременна, то напр жение на выходе интегрирующей цепи 23 не достигает порога срабатыва ни  компаратора 27, задаваемого уровнем напр жени  на втором выходе источника 22 опорного напр жени , и на выходе компаратора 27 сохран етс  высокий потенциале Если перегрузка продолжительна , то напр жение на выходе интегрирующей цепи 23 возрастает настолько, что превьшшет порог сраба- тьшани  компаратора 27, На его выходе по вл етс  низкий потенциал, а следовательно , и на выходе элемента И 16, вследствие чего задающий генератор 14 прекращает работу, и силовые транзисторы 1 и 2 выключаютс . При срабатывании компаратора 27 его выходной сигнал снимаетс  и с управл ющего вхо да ключевого элемента 25, который закрываетс . Поэтому разр д конденсатора интегрирующей цепи 23 через резистор 24 прекращаетс  и до обратного переключени  компаратора 27 осуществл етс  только через второй элемент HHIi 26 и входную цепь комдаратора. Когда напр жение на выходе интегриру- ЮЕ1,ей цеди 23 станет ниже дорога срабатывани  компаратора 27, преобразователь автоматически включаетс  в работу. Если возникша  перегрузка имеет большую величину, при которой напр жение на выходе делител  напр жени  20 превышает порог срабатывани  компаратора 27, то выключение преобразовател  (срабатьшание зашиты) происходит мгновенно, без задержки. При этом, как и при малых перегрузках, происходит зар д конденсатора интегрирующей цепи 23 при срабатьшании блока 21 сравнени  и запирание ключевого элемента 25, После прекращени  импульсной работы преобразовател  вследствие срабатывани  защиты перегрузка снимаетс , но преобразователь .включаетс  в работу только после разр да конденсатора интегрирующей цепи 23 через второй элемент ИЛИ 26 и вход ную цепь компаратора 27, Выбор соот-, ношени  элементов цепи позвол ет получить желаемое врем  задержки включени  преобразовател  в работу после перегрузки.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Соотношени  мех. ду фиксируемыми малыми и максимальными перегрузками и их неличина задаютс  уставкой порогов срабаташани  блока 21 сравнени  и компаратора 27, т,е,.напр жени ми на первом и втором выходах соответственно источника 22 опорного напр жени . Дл  правильной работы устройства порог срабатьгоани  блока 21 сравнени  всегда должен быть ниже порога сраба- тьшани  компаратора 27,

Выход компаратора 27 может быть и использован д.п  отключени  преобразовател  при его перегрузке от источника входного напр жени . Однако быстродействие защиты позвол ет исключить выход транзисторов из стро  при перегрузке , в том числе и при коротком замыкании в цепи нагрузки, и производить автоматическое повторное включение преобразовател  неограниченное количество раз.

Предлагаема  схема защиты может быть применена как в полумостовых, так и в однотактных, двухтактных и мостовых Преобразовател х с использованием соответствующего количества датчиков тока (по количеству силовых транзисторов),

Применение - предлагаемого преобразовател  напр жени  с защитой от перегрузок обеспечивает, таким образом, мгновенное его отключение при больших перегрузках, и с выдержкой времени - при малых, но длительных перегрузках, а также авт(матическое повторное включение по истечении выдержки времени , что расшир ет функциональные возможности зашриты,

Ф .ю рмула изобретени 

Преобразователь напр жени  с за- от перегрузок, содержащий транзисторный инвертор с тра нсформатор- ным выходом, управл ющие входы силовых транзисторов которого через узлы управлени  соединены с выходами селекторов импульсов, триггер, зада- генератор, датчик тока, включенные по одному в силовую цепь каждого из силовых транзисторов, резистор, выходной выпр митель с фильтром, подключенный к узлу обратной св зи и предназначенный дл  подключени  к нагрузке , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональ51Д

Hbix возможностей защиты, в него введены элемент , элемент И, делитель напр жени , первый и второй элементы ШВД, компаратор, источник опорного напр жени , блок сравнени , ключевой элемент, интегрирующа  цепь и инвертор, а триггер выполнен со счетным входом , причем первые входы первого и второго селекторов импульсов подключены соответственно к пр мому и инверсному выходам триггера, выполненного со счетным входом, а вторые - к выходу И1шертора, входы триггера, инвертора и первый вход элемента И-НЕ соединены с выходом задающего генератора , вход которого подключен к выходу элемента И, выход узла обратной св зи соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к

16

первому входу элемента И, выходы датчиков тока подключены через первый . элемент ИЛИ к делителю напр жени  и первому входу блока сравнени , к второму входу которого подсоединен первый выход источника опорного напр жени , а выход блока сравнени  подключен к входу интегрирующей цепи и чербз резистор к первому выводу ключевого элемента, второй вывод которого соединен с общей щиной, выходы интегрирующей цепи и делител  напр жени  через второй элемент ИЛИ подключены

к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с вторым выходом источника опорного напр жени , а выход - с управл ющим входом ключевого элемента и с вторым входом зпёмента И.

Claims (1)

1. Преобразователь напряжения с защитой от перегрузок, содержащий транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, управляющие входы силовых транзисторов которого через узлы управления соединены с выходами селекторов импульсов, триггер, задающий генератор, датчик тока, включенные по одному в силовую цепь каждого из силовых транзисторов, резистор, выходной выпрямитель с фильтром, подключенный к узлу обратной связи и предназначенный для подключения к нагрузке, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ5

   1432 Hbix возможностей защиты, в него введены элемент И-НЕ, элемент И, делитель напряжения, первый и второй элементы ИЛИ, компаратор, источник опорного напряжения, блок сравнения, ключевой элемент, интегрирующая цепь и инвертор, а триггер выполнен со счетным входом', причем первые входы первого и второго селекторов импульсов подключены соответственно к прямому и инверсному выходам триггера, выполненного со счетным входом, а вторые к выходу инвертора, входы триггера, инвертора и первый вход элемента И-НЕ соединены с выходом задающего генератора, вход которого подключен к выходу элемента И, выход узла обратной связи соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к

   691 6 первому входу элемента И, выходы датчиков тока подключены через первый . элемент ИЛИ к делителю напряжения и первому входу блока сравнения, к второму входу которого подсоединен первый выход источника опорного напряжения, а выход блока сравнения подключен к входу интегрирующей цепи и че10 реэ резистор к первому выводу ключевого элемента, второй вывод которого соединен с общей шиной, выходы интегрирующей цепи и делителя напряжения через второй элемент ИЛИ подключены 15 к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с вторым выходом источника опорного напряжения, а выход - с управляющим входом ключевого элемента и с вторым входом элемен2о та И.