SU542987A1

SU542987A1 - Protection method of continuous-pulse voltage regulator against current overloads

Info

Publication number: SU542987A1
Application number: SU2091710A
Authority: SU
Inventors: Ревер Закирович Бураканов; Александр Леонидович Белогорский; Валентин Петрович Гришин; Петр Викторович Ивановский
Original assignee: Уфимский Приборостроительный Завод Им. В.И.Ленина
Priority date: 1975-01-03
Filing date: 1975-01-03
Publication date: 1977-01-15

Description

1one

Изобретение отноеитс к облаети электротехники и может быть использовано при проектировании стабилизаторов напр жени повышенной иадежности.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of high voltage and voltage stabilizers.

Известен способ защиты стабилизаторов напр жени от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе стабилизатора, основанный на принципе отключени нагрузки, отключени питани и запирани регулирзющего транзистора 1. При таком способе защиты в стабилизаторе напр жени , содержащем контур импульсного регулировани с накопительной индуктивностью в основной цепи регулировани , возникает коммутационный выброс э.д. с. самоиндукции накопительной индуктивности. Хот коммутационный выброс э.д. с. са.моиндукции и прикладываетс к коммутирующему дподу Б отпирающем направлении , однако из-за низкого быстродействи диода в контуре регулировани возникают неренанр жени .A known method of protecting voltage regulators against overcurrent and short circuits at the output of the stabilizer is based on the principle of disconnecting the load, disconnecting the power and locking the control transistor 1. With this method of protection, a voltage regulator containing a pulse control circuit with a cumulative inductance in the main circuit regulation, there is a switching surge ed. with. self-induction cumulative inductance. Hot switching em. with. induction and is applied to the switching point B of the unlocking direction, however, due to the low speed of the diode in the control loop, there is a non-diversion.

Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напр жени от перегрузок по току е непрерывным и импульсным контурами регулировани путем вы влени тока нагрузки стабилизатора, сравнени его с заданным допустимым значенпе .м тока н формпрованн сигнала на сн тие перегрузки 2. Существенным не2The closest technical solution to the invention is a method of protecting a continuous-pulse voltage regulator against overcurrent with continuous and pulsed control loops by detecting the load current of the stabilizer, comparing it with a predetermined allowable value of the current and forming signal for removing the overload 2 Significant non2

достатком этого способа защнты вл етс новыш-енна веро тность выхода из стро регулирующего транзистора от внутренних коммутационных перенапр жений. В св зи с тем, что в насто щее врем в стабилизаторах напр жени широко примен ютс силовые дрейфовые транзисторы, имеющие еще большее быстродействие по сравнению с современными силовыми диодами, защита регулирующих транзисторов от перенапр жений становитс особенно необходимой.The good point of this method of protection is the new probability of the control transistor failing from internal switching overvoltages. Due to the fact that nowadays power drift transistors are widely used in voltage stabilizers, which have an even faster response compared to modern power diodes, protection of control transistors against overvoltages is becoming especially necessary.

Предлагаемый способ позвол ет исключить перенапр жени на регулирующем транзнсторе контура импульсного регулировани при перегрузке по току. Это достигаетс тем, что вы вление тока нагрузки осуществл ют в контуре импульсного регулировани , снимают питание с контура импульсного регулированн сформированным сигналом на сн тие перегрузки и с задержкой по времени снимают нитанне с контура непрерывного регулировани .The proposed method makes it possible to eliminate overvoltages on the regulating transistor of the pulse control loop in the event of overcurrent. This is achieved by detecting the load current in the pulse control loop, removing power from the pulse circuit to a regulated signal to relieve the overload, and removing the thread from the continuous control loop with a time delay.

На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего описываемый способ защнты.The drawing is a block diagram of a device that implements the described method of protection.

Устройство содержит контур 1 непрерывного регулировани с датчиком 2 тока и регулирующим эле.ментом 3 последовательного типа, контур 4 импульсного регулирозанн с датчнком 5 перегрузки, регулирующим транзистором 6, коммутирующим дподом 7 и накопительной индуктивностью 8, пороговое устройство 9 с элементом 10 временной задержки и выключател ми И и 12, схему 13 управлени регулирующим транзистором 6 и нагрузку 14.The device contains a continuous control circuit 1 with a current sensor 2 and a regulating element 3 of the sequential type, a pulse control loop 4 with an overload sensor 5, a regulating transistor 6, a switching point 7 and a cumulative inductance 8, a threshold device 9 with a time delay element 10 and a switch MI and 12, the control circuit 13 of the regulating transistor 6 and the load 14.

При номинальной нагрузке пороговое устройство 9 обесточено и цепи питани контуров 4 и 1 импульсного и непрерывного регулировани зам-кнуты. При перегрузке по току или коротком замыкании, когда ток нагрузки 14 превышает заданную величину, пороговое устройство 9 срабатывает. При этом выключателем 12 отключаетс питание контура 4 импульсного регулировани , а выключателем 11 только с задерл кой - питание контура 1 непрерывного регулировани .With a nominal load, the threshold device 9 is de-energized and the power supply circuits of circuits 4 and 1 of the pulsed and continuous control are closed. When overcurrent or short circuit, when the load current 14 exceeds a predetermined value, the threshold device 9 is triggered. In this case, the switch 12 turns off the power of the loop 4 of the pulse control, and the switch 11 only with a delay - the power of the loop 1 of the continuous control.

В течение времени задержки в контуре непрерывного регулировани возрастает ток. Сигнал с датчика 2 тока через схему 13 управлени переводит в насыщенное состо ние регулирующий транзистор 6 контура импульсного регулировани до конца переходного процесса . Хот в контуре импульсного регулировани при отключении питани из-за инерционности коммутирующего диода и возникает коммутационный выброс э.д. с. самоиндукции накопительной индуктивности, однако дл регулирующего транзистора переходной режим не вл етс катастрофическим. Во-первых, регулирующий транзистор полностью открыт и перенапр жени на переходах не возникают. Во-вторых, обеспечиваетс наибольша мощность рассе ни на полиостью открытом регулирующем транзисторе, так как накопленна в индуктивности энерги мала, а сопротивление контура относительно велико и складываетс из внутреннего сопротивлени выпр мител и сопротивлений датчика тока, дроссел , нагрузки и перехода полностью открытого транзистора. В-третьих, после открывани коммутирующего диода накопленна During the delay time in the continuous control loop, the current increases. The signal from the current sensor 2 through the control circuit 13 transfers the control transistor 6 of the pulse control circuit to the saturated state until the end of the transient process. Although in the circuit of the pulse regulation, when the power is turned off, due to the inertia of the switching diode, a switching surge of em occurs. with. self-induction is a cumulative inductance, but for a control transistor the transient is not catastrophic. First, the regulating transistor is fully open and there is no overvoltage at the transitions. Secondly, the maximum power is dissipated on the open-regulating transistor, since the energy accumulated in the inductance is small, and the loop resistance is relatively large and consists of the internal rectifier resistance and the current sensor, droplet resistance, load and transition of a fully open transistor. Thirdly, after opening the switching diode, the accumulated

энерги индуктивности полностью разр жаетс на нагрузку.the inductance energy is completely discharged to the load.

Таким образом, строга последовательность отключени питани контуров регулировани непрерывно-импульсных стабилизаторов напр жени при перегрузках по току или коротком замыкании на выходе стабилизатора вместе с защитой регулирующих транзисторов от перегрузок по току устран ет воздействие возникающих при этом внутренних перенапр жений на регулирующий транзистор контура импульсного регулировани .Thus, a strict sequence of disconnecting the power supply of the continuous-pulse voltage regulators for overcurrent or short-circuits at the output of the stabilizer together with the protection of the control transistors against current overload eliminates the effect of the internal overvoltages on the regulating transistor of the pulse-controlled circuit.

Claims

1. “Sources of power supply on semiconductor devices. Design and calculation under the editorship of S.D. Dodika and E.I. Halperin, ed. “Owls. radio, M., .1969, p. 346.

2. USSR Author's Certificate N ° 383028 M. Cl.2 G 05F 1/58, 1971 (prototype).