SU1744748A1 - Устройство дл защиты нагрузки от токовой перегрузки - Google Patents

Abstract

Использование: обеспечение непрерывности питани  и самовозврата устройства в исходное состо ние после устранени  токовой перегрузки. Сущность изобретени : устройство содержит симистор 1, диодный мост 2, трансформатор 3, датчик тока 5, исполнительный транзистор 6. оптоэлектрон- ный прибор 7, пороговый элемент 8. При токовой перегрузке возрастает падение напр жени  на датчике тока 5. Напр жение на выходе выпр мител  14 и фильтрующем конденсаторе возрастает. При увеличении напр жени  до величины срабатывани  порогового элемента 8 получает питание опто- электронный прибор 7. Запираетс  исполнительный транзистор. Питание нагрузки осуществл етс  бесперебойно через защитный конденсатор. 1 ил. Ј

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано в устройствах питани .

Известны устройства, содержащие исполнительный элемент, управл ющий и согласующий транзисторы, трансформатор, датчик тока, пороговый элемент и резисторы .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее симистор диодный мост, трансформатор, датчик тока, дополнительный источник питани  и основной источник питани  со стабилизацией напр жени , тиристорный оптоэлектронный прибор, управл ющий транзистор, цепочку пуска из резистора и конденсатора, стабилитрон , переменный резистор и три резистора . При этом в одну из шин сети переменного тока включен симистор, управл ющий электрод которого подсоединен через диодный мост к выходному выводу си- мистора и выводу первичной обмотки трансформатора , входной вывод симистора  вл етс  входом устройства, другой вывод первичной обмотки трансформатора  вл етс  другим входом устройства, причем вто- рична  обмотка трансформатора подключена к основному источнику питани  выход которого соединен с нагрузкой параллельно цепочке из переменного резистора и стабилитрона, а датчик тока включен в минусовую шину последовательно с нагрузкой между минусовыми выводами источников питани , плюсовой вывод дополнительного источника через резистор и источник света оптоэлектронного прибора соединен с коллектором транзистора и через цепочку запуска - с его базой, соединенной со средним выводом переменного резистора При этом эмиттер транзистора

V4

t 2

00

соединен с минусовым выводом дополнительного источника, причем тиристорный фотоприемник оптоэлектронного прибора подключен в выходную диагональ диодного моста.

Устройство остаетс  в выключенном состо нии после токовой перегрузки до тех пор, пока не будет выключен, а затем оп ть включен дополнительный источник питани . Таким образом, устройство не имеет самовозврата в исходное состо ние после устранени  токовой перегрузки. Кроме того, устройство не обеспечивает непрерывного питани  нагрузки в аварийном режиме. Вследствие этого надежность устройства низка . Сложность устройства также влечет снижение надежности.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем обеспечени  непрерывности питани  и самовозврата устройства в исходное состо ние после устранени  токовой перегрузки при одновременном упрощении устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты нагрузки от токовой перегрузки введены защитный конденсатор и выпр митель, а датчик тока одним входом соединен с другим выводом первичной обмотки трансформатора, другим соединен с выходом симистора и через выпр митель с пороговым элементом и фильтрующим конденсатором, который другим выводом подключен к другому выводу датчика тока и через первый резистор соединен с катодом источника света оптоэлек- тронного прибора, который анодом соединен с другим выводом порогового элемента , при этом исполнительный транзистор коллектор-эмиттерным переходом подключен к выходной диагонали диодного моста, причем база-коллекторный переход его шунтирован вторым резистором, а база- эмиттерный переход шунтирован третьим резистором и транзисторным фотоприемником оптоэлектронного прибора, при этом симистор шунтирован защитным конденсатором .

На чертеже показана принципиальна  схема устройства дл  защиты нагрузки от токовой перегрузки.

Предложенное устройство так же, как и прототип, содержит симистор 1, вход которого подключен к клемме дл  соединени  с одной из шин сети переменного тока и  вл етс  одним входом устройства, управл юща  цепь симистора 1 через диодный мост 2 подключена к выходу симистора 1, трансформатор 3, один вывод первичной обмотки которого подключен к клемме дл  соединени  сдругой шиной сети питани  и  вл етс 

другим входом устройства, а вторична  обмотка трансформатора 3 предназначена дл  подключени  нагрузки 4, датчик тока 5, исполнительный транзистор 6, оптоэлектронный прибор 7, пороговый элемент 8, фильтрующий конденсатор 9, три резистора 10, 11, 12.

В отличие от прототипа в предлагаемое устройство введены защитный конденсатор

0 13 и выМр митель 14, а датчик тока 5 одним входом соединен с другим выводом первичной обмотки трансформатора 3, другим входом соединен с выходом симистора 1 и через выпр митель 14 с пороговым элемен5 том 8 и фильтрующим конденсатором 9, который другим выводом подключен к другому выводу датчика тока 5 и через первый резистор 10с катодом источника света оптоэлектронного прибора 7, который анодом

0 соединен с другим выводом порогового элемента 8, при этом исполнительный транзистор 6 коллектор-эмиттерным переходом подключен к выходной диагонали диодного моста 2, причем база-коллекторный переход

5 его шунтирован вторым резистором 12 и транзисторным фотоприемником оптоэлектронного прибора 7, при этом симистор 1 шунтирован защитным конденсатором 13. Предлагаемое устройство работает сле0 дующим образом. При включении устройства через защитный конденсатор 13 переменное синусоидальное напр жение подаетс  на трансформатор 3 через датчик тока 5, в качестве которого может быть ре5 зистор или трансформатор тока. Посто нным напр жением на выходе диодного моста 2 положительной пол рности через резистор 11 отпираетс  транзистор 6, причем напр жение, поступающее через кол0 лектор-эмиттерный переход этого транзистора, создает ток управлени  сими- стором 1, и последний переходит е открытое состо ние. При нормальном режиме работы напр жение на выходе датчика тока 5 и со5 ответственно выпр мител  14 недостаточно дл  срабатывани  порогового устройства 8. При токовой перегрузке возрастает падение напр жени  на датчике тока 5 и увеличиваетс  напр жение, снимаемое с этого выхо0 да. Возрастает и напр жение на выходе выпр мител  14 и соответственно на фильтрующем конденсаторе 9. При увеличении напр жени  до заданной величины срабатывает пороговый элемент 8, в качестве ко5 торого в простейшем виде может быть стабилитрон, и получает питание источник света оптоэлектронного прибора 7. При этом срабатывает его транзисторный фотоприемник , шунтиру  база-эмиттерный переход исполнительного транзистора 6,

который запираетс . Питание трансформатора 3 и соответственно нагрузки 4 (в качестве которой может быть просто выпр митель с нагрузкой или стабилизированный источник питани  с нагрузкой, под которой понимаетс  различный потребитель энергии) осуществл етс  бесперебойно через защитный конденсатор 13. Поскольку сопротивление нагрузки 4 при токовой перегрузке уменьшаетс , то 60-90% напр жени  падает на защитном конденсаторе 13 и только 40-10% прикладываетс  к нагрузке 4. При соответствующем подборе величины емкости защитного конденсатора 13 ток аварийного режима примерно равен номинальному, При устранении токовой перегрузки устройство автоматически переходит в первоначальный нормальный режим, который был до токовой перегрузки. Резистор 10 ограничивает ток, протекающий через источник света оптоэлек- тронного прибора 7. Применение защитного конденсатора 13 повышает КПД устройства в аварийном режиме работы до 20-50% в зависимости от мощности нагрузки 4 и напр жени  питающей сети. Предложенное устройство не требует дополнительного источника питани , за счет чего оно упрощаетс . Надежность повышаетс  за счет обеспечени  бесперебойного (непрерывного) питани  нагрузки 4 в аварийном режиме, что  вл етс  основным требованием к питающим бортовым источникам, а также обеспечением самовозврата устройства в исходное состо ние после устранени  токовой перегрузки. Кроме того, повышению надежности способ- ствует повышение КПД устройства на 20- 50% в аварийном режиме, а также упрощение устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  защиты нагрузки от то- ковой перегрузки, содержащее семистор,

   вход которого подключен к клемме дл  соединени  с одной из шин сети переменного тока и  вл етс  одним входом устройства, управл юща  цепь симистора через диодный мост подключена к выходу симистора, трансформатор, один вывод первичной обмотки которого подключен к клемме дл  соединени  с другой шиной сети питани  и  вл етс  другим входом устройства, а вторична  обмотка трансформатора предназначена дл  подключени  нагрузки, датчик тока, исполнительный транзистор, оптоэ- лектронный прибор, пороговый элемент, фильтрующий конденсатор и три резистора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности путем обеспечени  непрерывного питани  и самовозврата устройства в исходное состо ние после устранени  токовой перегрузки при одновременном упрощении устройства, в него введены защитный конденсатор и выпр митель, а датчик тока одним входом соединен с другим выводом первичной обмотки трансформатора , другим - с выходом симистора и через выпр митель подключен к пороговому элементу и фильтрующему конденсатору, который другим выводом подключен к другому выводу датчика тока и через первый резистор соединен с катодом источника света оптоэлектронного прибора, который анодом соединен с другим выводом порогового элемента, при этом исполнительный транзистор коллектор-эмиттерным переходом подключен к выходной диагонали диодного моста, причем база-коллекторный переход его шунтирован вторым резистором, а база- эмиттерный переход шунтирован третьим резистором и транзисторным фотоприемником оптоэлектронного прибора, при этом симистор шунтирован защитным конденсатором .

   3 ,4