SU1709477A1

SU1709477A1 - Dc power supply with overload protection

Info

Publication number: SU1709477A1
Application number: SU904801154A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Раинчик
Priority date: 1990-03-11
Filing date: 1990-03-11
Publication date: 1992-01-30

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть испол1 зовано в устройствах электропитани радио- и телевизионной аппаратуры . Известен стабилизированный источник питани с бестрансформаторным входом, содержащий сетевой выпр митель, фильтр и инвертор полумостового типа. В данном источнике отстутствуе т защита от перегрузок и токов короткого замыкани ., Известен также источник посто нного напр жени с защитой от перегрузок, со-, держащий преобразователь посто нного напр жени в переменное, состо щий из задающ его генератора и усилител мощности , выход которого подключен к входу силового выпр мител , ключевой транзистор, коллектор которого через первый разделительный диод соединен с положительным входом задающего генератора, потенциометр , соединеннь1й своим первым выводом с отрицательным выводом силового выпр мител и отрицательным входом задающего генератора, цепь запуска, состо щую из ключевого транзистора и одним своим выводом coeдинeн foгo с подвижным контактом первой Контактной группы кнопочного ключа. Недостатком известного источника вл етс его ненадежный запуск. При большой разнице уровней наНр жени на входе и выходе запуск известного источника вообще неосуществим. В Схеме необходим датчик тока, которым вл етс активное сопротивление дроссел фильтра. При отсутствии дроссел его замен ет резистор, на котором происход т потери мощности, что снижает КПД. Кроме того, схема обладает значительным перепадом уровней токов начала и конца срабатывани защиты, что при Медленном увеличении тока нагрузки может привести к выходу мз стро транзисторов усилител мощности, что также обуславливает низкую надежность источника. Цель изобретени - повышение надежности и уменьшение потерь. Указанна цель достигаетс тем, что в источник посто нного напр жени с защитой от перегрузок введены стабилитрон, второй и третий разделительные диоды, тиристор , два резистора и вспомогательный выпр митель, при этом в кнопочный ключ цепи запуска введена втора контактна группа, подвижный контакт которой соединен с вторым выводом конденсатора цепи запуска, а стабилитрон подключен параллельно конденсатору цепи запуска, анод второго разделительного диода соединен с размыкающим контактом второй контактной Труппы кнопочного ключа, а катод - с анодом первого разделительного диода и положительным входом задаюидего генератора , первый резистор одним .своим выводом подключен к положительному входному выводу, а другим - к замыкающему контакту второй контактной группы кнопочного ключа , а замыкающий контакт первой контактной группы кнопочного ключа соединен с отрицательным входным выводом, кроме того , вспомогательный выпр митель соединен своим отрицательным выводом с отрицательным выводом силового выпр мител , положительным выводом - с вторым выводом потенциометра, а входом - с вторым введенным выходом усилител мощности, причем третий разделительный диод анодом соединен с положительным выводом силового выпр мител , а катодом - с эмиттером ключевого транзистора, тиристор подключен анодом к положительному выводу силового выпр мител , катодом - к базе транзистора и первому выводу второго резистора, а управл ющим электродом - к среднему выводу потенциометра, второй вывод второго резистора соединен с отрицательным выводом силового выпр мител . На чертеже, представлена схема предлагаемого источника. Источник посто нного напр жени с защитой от перегрузок содержит преобра 5ователь 1 посто нного напр жени в переменное, состо щий из усилител 2 мощности и задающего генератора 3, кнопочный ключ 4, состо щий из двух контакт-, кых групп 5 и 6, стабилитрон 7, конденсатор 8, ограничительный резистор 9, разделительный диод 10, силовой 11 и вспомогательный 12 выпр мители, разделительный диод 13, ключевой транзистор 14, разделительный диод 15, потенциометр 16, тиристор 17 и резистор 18. Стабилитрон 7 и конденсатор 8 соединены параллельно и через замыкающие контакты контактных групп 5 и 6 кнопочного ключа 4 и резистор 9,св заны с входными выводами, а через размыкающие контакть ключа 4 и диод 10 - с входом задающего генератора 3, который через последовательно соединенный диод 15, ключевой транзистор 14 и диод 13 св зан с выходом силового выпр мител 11. Выпр митель 11 подключен к обмотке трансформатора усилител 2 мощности, вход которого соединен с выходом задающего генератора 3. Выпр митель 12, подключенный своим входом к трансформатору усилител 2 мощности, своим отрицательным выводом соединен с отрицательным выводом выпр мител 11, аThe invention relates to electrical engineering and can be used in power supply devices for radio and television equipment. A stabilized power supply with a transformerless input is known, which contains a mains rectifier, a filter, and a half-bridge type inverter. There is no protection against overloads and short-circuit currents in this source. A source of DC voltage with overload protection is also known, containing a DC to AC converter, which consists of setting its generator and power amplifier, the output of which connected to the input of the power rectifier, a key transistor whose collector is connected to the positive input of the master oscillator through the first separating diode, a potentiometer connected to the negative output s by its first output The luminous rectifier and the negative input of the master oscillator, the start circuit, consisting of a key transistor and one of its conclusions, is connected to it with a moving contact of the first Contact Group of the button key. A disadvantage of the known source is its unreliable launch. When there is a large difference in the level of suction at the entrance and exit, launching a known source is generally not feasible. The circuit requires a current sensor, which is the resistance of the droplets of the filter. In the absence of throttles, it is replaced by a resistor on which power loss occurs, which reduces efficiency. In addition, the circuit has a significant difference in the current levels of the beginning and end of the protection operation, which, with a Slow increase in the load current, can lead to the output of the power amplifier transistor transistors, which also causes a low reliability of the source. The purpose of the invention is to increase reliability and reduce losses. This goal is achieved by introducing a zener diode, a second and a third separating diodes, a thyristor, two resistors and an auxiliary rectifier into a DC voltage source with overload protection, and a second contact group, the movable contact of which is connected, is inserted into the trigger key. with the second output of the capacitor of the start-up circuit, and the zener diode is connected in parallel with the capacitor of the start-up circuit, the anode of the second isolation diode is connected to the disconnecting contact of the second contact key switch key, and the cathode - with the anode of the first separating diode and the positive input of one generator; the first resistor is connected to the positive input terminal by one of its leads, and the second contact group of the button key to the closing contact of the second contact key and the negative input terminal of the first contact group besides, the auxiliary rectifier is connected by its negative terminal to the negative terminal of the power rectifier, the positive terminal - to the second terminal of the potentiometer, and the input with the second input of the power amplifier, the third isolating diode anode connected to the positive output of the power rectifier, and the cathode to the emitter of the key transistor, the thyristor connected to the positive side of the power rectifier, the cathode to the base of the transistor and the first output of the second the resistor and the control electrode to the middle terminal of the potentiometer; the second terminal of the second resistor is connected to the negative terminal of the power rectifier. The drawing shows the scheme of the proposed source. A constant voltage source with overload protection contains a constant-voltage converter 1 constant voltage to alternating, consisting of power amplifier 2 and master oscillator 3, a push-button switch 4, consisting of two contact groups 5 and 6, zener diode 7 , capacitor 8, limiting resistor 9, isolating diode 10, power 11 and auxiliary rectifier 12, isolating diode 13, key transistor 14, separating diode 15, potentiometer 16, thyristor 17 and resistor 18. Zener diode 7 and capacitor 8 are connected in parallel and through closing The contacts of the contact groups 5 and 6 of the button key 4 and the resistor 9 are connected to the input pins, and through the opening contact of the key 4 and the diode 10 to the input of the master oscillator 3, which is connected via a series-connected diode 15, the key transistor 14 and the diode 13 with the output of the power rectifier 11. The rectifier 11 is connected to the transformer winding of the power amplifier 2, the input of which is connected to the output of the master oscillator 3. The rectifier 12 connected to the transformer of the power amplifier 2 by its input is connected to the negative side -negative terminal of the rectifier 11, and

положительным выводом - с одним из неподвижных выводов потенциометра 16, св занного своим вторым неподвижным выводом с отрицательным выводом выпр мител 11, а средним-с yпpaвл ющим злeктродом тиристора 17, который подключён своим анодом к положительному выводувыпр мител 11, а катодом - к базе транзисто ра 14. - ,:;г ,,::;a positive terminal with one of the fixed terminals of the potentiometer 16, connected by its second fixed terminal with a negative terminal of rectifier 11, and the middle terminal of the thyristor 17, connected by its anode to the positive terminal of the 11, and its cathode to the base of the transistor ra 14. -,:; g ,, ::;

Усилитель мощности может быть выполнен ,Например, по полумостовой схеме, котора вл етс наиболее эффективной в высоковольтных преобразовател х.A power amplifier can be performed, for example, by a half-bridge circuit, which is most effective in high-voltage converters.

Источник работает следующим образом ,; The source works as follows,;

При нажатии на ключ 4 конденсатор 8 подключаетс к входным выводам через резистор 9 и зар жаетс до напр жени стабилизации стабилитрона 7, При отпускании ключа напр жение конденсатора 8 через разделительный диод 15 прикладываетс к задающему генератору 3, при этом начинает , работать усилитель 2 мощности, управл емый сигналом с задающего генератора 3.When pressing the key 4, the capacitor 8 is connected to the input terminals through the resistor 9 and charged until the voltage stabilizes the Zener diode 7. When the key is released, the voltage of the capacitor 8 through the separation diode 15 is applied to the master oscillator 3, while starting the power amplifier 2, controlled by a signal from master oscillator 3.

На выходе силового выпр мител 1 Тпо вл етс напр жение, которое через диоды 13 и 15 и транзистор 14 подаетс на вход задающего генератора 3. Последующее питание задаюа(его генератора 3 осущеСт л етс с вь1хода источника. Напр жение вспомогательного выпр мител 12 выбира .етс нeJCкoлькo выше напр жени силового выпр мител 11. Положение движка потенциометра 16 выбираетс таким, что при нормальном токе нагрузки к управл ющему выводу тиристора 17 приложено отрицательное , т.е. запирающее, напр жение, и он заперт, при этом .база транзистора 14 смещена в пр мом направлении, он открыт и не оказывает вли ни на работу схемы. При перегрузке или коротком замыкании напр жение на выходе силового выпр мител 11 уменьшаетс за счет увеличени падени напр жени на диодах выпр мител 11 и вторичной обмотке трансформатора усилител 2 мощности. Напр жение на управл ющем выводе тир11стора 17 мен ет знак на обратный, и он открываетс , при этом база транзистора 14 смещаетс в обратном направлении , и он закрываетс , прерыва ,питание задающего генератора 3, вследствие чего вы.ключаетс все устройство. Дл его повторного включени после устранени перегрузки необходимо снова нажать и отпустить ключ 4.,At the output of the power rectifier 1 Tpo is the voltage that through diodes 13 and 15 and the transistor 14 is fed to the input of the master oscillator 3. Subsequent power supply is given (the generator 3 is powered from the upstream source. The voltage of the auxiliary rectifier 12 is selected. It is slightly higher than the voltage of the power rectifier 11. The position of the slider of potentiometer 16 is chosen such that at normal load current a negative, i.e. locking, voltage is applied to the control terminal of thyristor 17, and the base of transistor 14 shifted in the forward direction, it is open and does not affect the operation of the circuit. When overloaded or short-circuited, the voltage at the output of the power rectifier 11 decreases due to an increase in the voltage drop across the diodes of the rectifier 11 and the secondary winding of the transformer of the power amplifier 2. The switch on the control output of the thyristor 17 reverses the sign, and it opens, the base of the transistor 14 is shifted in the opposite direction, and it closes, interrupting, the power of the master oscillator 3, as a result of which the entire device is turned off. To re-enable it after removing the overload, you must press and release key 4 again.

Такое положение схемы позвол ет ис пользовать низковольтные задающий гене ратор 3 и пусковой конденсатор ,8 при любЬм входном напр жении, в том числе и в бестрансформаторном высоковольтномSuch a position of the circuit allows the use of a low-voltage driving generator 3 and a starting capacitor, 8 at any input voltage, including in a transformer-free high-voltage circuit.

преобразователе, чтО повышает надежность источника.Converter that increases the reliability of the source.

Введение тиристора позвол ет свести уровень тока начала и конца срабатывани защиты к одному порогу, что значительно повышает надежность работь) устройства, особенно при. медленном повышении тока перегрузки, а введение дополнительного . выпр мител исключает специальный датЧ14К тока и св занные с ним потери. Ф о р м у л а, и 3 о б р е т е н и Источник посто нного напр жени с защитой от перегрузок, содержащий преобразовйтель посто нного напр жени в Переменное, состо щий из задающего генератора и ключевого усилител мощности, первый выход которого подключен к входу силового выпр мител , ключевой транзистор , коллектор которого через первый разделительный диод соединен с положительным входом задающего генератора, потенциометр ,, соединенный своим первым выводом с отрицательным выводом силового выпр мител и отрицательным входом задающего генератора, цепь запуска, состо щую из кнопочного ключа и конденсатора, который одним своим выводом соединен с подвижным контактом первой контактной группы кнопочного ключа, отличающийс тем; что, с целью повышени надежности и уменьшени потерь мощности , в него введены стабилитрон, второй и третий разделительные диоды, тиристор, два резистора и вспомогательный выпр митель , при этом в кнопочный ключ цепи запуска введены втора контактна группа, подвижный контакт которой соединен с вторым выводом конденсатора цепи запуска, а стабилитрон подключен параллельно конденсатору цепи запуска, анод второго разделительного диода соединен с размыкающим контактом второй контактной группы кнопочного ключа, а катод - с анодом первого разделительного диода и положительным входом задающего генератора , первый резистор одним своим выводом подключен к положительному входному выводу, а другим - к замыкающему контакту второй контактной группы кнопочного ключа , ,а замыкающий контакт первой контактной группы кнопочного ключа соединен с отрицательным входным выводом, кроме того, вспомогательный выпр митель соединен своим отрицательным выводом с Отрицательным выводом силового выпр мител , положительным выводом - с.вторым выводом потенциометра, а входом - в вторым введенным выходом усилител мощности, причем третий разделительный диоданодом соединен с положительным выводомThe introduction of a thyristor reduces the current level of the beginning and end of the protection operation to a single threshold, which significantly increases the reliability of the device, especially when. slow increase of the current overload, and the introduction of additional. The rectifier excludes a special DAC14K current and the losses associated with it. Formula, and 3 of the voltage source of DC voltage with overload protection, containing a DC voltage converter in AC, consisting of a master oscillator and a key power amplifier, the first output of which connected to the input of the power rectifier, a key transistor, the collector of which through the first separating diode is connected to the positive input of the master oscillator, a potentiometer connected by its first output to the negative output of the power rectifier and negative input of the master a generator, a start-up circuit consisting of a button key and a capacitor, which by its one output is connected to a moving contact of the first contact group of the button key, characterized in that; that, in order to increase reliability and reduce power losses, a Zener diode, a second and a third separator diodes, a thyristor, two resistors and an auxiliary rectifier are inserted into it, while the second contact group whose moving contact is connected to the second output the start-up capacitor, and the zener diode is connected in parallel to the start-up capacitor, the anode of the second isolation diode is connected to the break contact of the second contact group of the button key, and the cathode is connected to the anode of the first a separating diode and a positive input of the master oscillator; the first resistor is connected to the positive input terminal with one of its outputs, and the other contact to the closing contact of the second contact group of the button key, and the closing contact of the first contact group of the button key to the negative input terminal, in addition, the auxiliary The rectifier is connected by its negative output to the negative output of the power rectifier, by the positive output - by the second output of the potentiometer, and by the input - in the second input output of the power amplifier, the third dividing diode is connected to the positive terminal

7 170947787 17094778

. .

СИЛОВОГО выпр мител , а катодом - с змит-второго резистора, а управл ющим электротером ключевого транзистора, тиристордом - к среднему выводу потенциометра,A power rectifier, and a cathode from a second-resistor, and a control transistor of a key transistor, a thyristor, to the average output of a potentiometer,

подключен анодом к положительному еыво-второй вывод второго резистора соединен сconnected by an anode to a positive one — the second output of the second resistor is connected to

ду силового выпр мител , катодом - к базе. отрицательным выводом силового выпр миключевого транзистора и первомувыводу5 тел .do the power rectifier, the cathode - to the base. a negative output of a power-rectifying miklevoe transistor and the first output 5 bodies.

Claims

F about p m u l and z z b p e t e n and I

A DC voltage source with overload protection, containing a DC-to-AC converter, consisting of a master oscillator and a key power amplifier, the first output of which is connected to the input of the power rectifier, a key transistor, the collector of which is connected to the positive input of the master oscillator through the first diode, potentiometer ,, connected by its first output to the negative output of the power rectifier and the negative input of the master oscillator, the start circuit, consisting of a button key and a capacitor, which is connected by one terminal to the movable contact of the first contact group of the button key, this is the case; that, in order to increase reliability and reduce power losses, a zener diode, a second and third isolation diodes, a thyristor, two resistors and an auxiliary rectifier are introduced into it, while the second ¹ contact group, the movable contact of which is connected to the second the output of the trigger circuit capacitor, and the zener diode is connected in parallel with the trigger circuit capacitor, the anode of the second diode is connected to the opening contact of the second contact group of the button key, and the cathode is connected to the anode of the first of the separation diode and 45 positive input of the master oscillator, the first resistor is connected with one output to the positive input terminal and the other to the make contact of the second contact group of the button key, and the make contact of the first contact group of the button key is connected to the negative input output, in addition, the auxiliary rectifier is connected, with its negative output, to the Negative output of the power rectifier, the positive output to, the second output of the potentiometer, and the input to the second input m output of a power amplifier, the third diode diode anode connected to a positive terminal

I

Ί - 1709477 8 of the power rectifier, and the cathode - with the emitter of the key transistor, the thyristor is connected by the anode to the positive terminal of the power rectifier, the cathode - to the base of the transistor and the first * terminal of the second resistor, and the control electrode - to the middle terminal of the potentiometer, the second terminal of the second resistor connected to the negative terminal of the power rectifier.