SU546988A1 - Устройство дл защиты многоканального блока питани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  работы с блоком питани , использующим в качестве первичной сети сеть посто нного тока (например, 27 в).

Известны устройства дл  защиты многоканальных блоков питани , где задающий генератор и услитель мощности работают на трансформатор, к вторичным обмоткам которого подключены либо выпр мители, либо стабилизаторы напр жений или непосредственно нагрузка (1). Этот тип блоков питани   вл етс  щироко распространенным в современной радиоэлектронной аппаратуре, особенно в случае , когда первичное питание - сеть посто нного напр жени : аккумул торы, батареи, например , на борту летательных аппаратов. Эти устройства характеризуютс  относительно больщим промежутком времени от возникновени  аварийной ситуации до фактического выключени  блока питани .

Известно также устройство дл  защиты многоканального блока питани  с последовательно соединенными задающим генератором, усилителем мощности и трансформатором, к вторичным обмоткам которого по числу каналов подключены вторичные источники питани , содержащее источник собственного питани  и опорных напр жений с выходами по числу защищаемых каналов, каждый из которых подключен к узлу сравнени  с исполнительным элементом, который выполнен в впде тиристорного оптропа (2).

Недостатками этого устройства  вл ютс  низкие быстродействие и надежность и ограииченна  область применени .

Дл  повышени  быстродействи , надежности и расширени  функциональных возможностей предлагаемое устройство снабжено стабилизатором-повторителем с ограничением тока при перегрузке, выход которого, шунтированный тиристорами исполнительных элементов всех каналов, подключаетс  к входу задающего генератора многоканального блока питани .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема описываемого устройства .

В блоке питани  1 при работе без заихиты узел питани  задающего генератора 2 подключей к задающему генератору 3 через перемычку 4, включенную между контактами 5 и 6 разъема блока питани . Каналы 7, 8, 9, 10 блока питани  работают непосредственно на нагрузку.

При работе блока питани  с защт1той вместо перемычки 4 подключаетс  устройство защиты И, которое содерл-сит стабилизатор-повторитель 12 с ограничением тока при перегрузке , вход которого подключен к узлу питани 

задающего генератора 2 блока нит ни  1, а

выход его - к задающему генератору 3. Стабилизатор-повторитель питаетс  от первичного источника иитани .

Входы узлов сравнени  13-16 устройства защиты 11 подключены к выходам каналов 7, 8, 9, 10 блока питани . Узлы сравнени  содержат в качестве исполнительного элемента тнристорный оптрон. Выходы узлов сравнени  (тиристоры оптронов) подключены параллельно выходу стабилизатора-повторител  12.

Устройство защиты 11 содержит также источник 17 собственного питани  и опорных напр жений , которое обеспечивает питанием и опорным напр жением узлы сравнени  13- 16, напр жением смещени  - стабилизаторповторитель 12 н выдает через ограничивающее сопротивление 18 напр жение управлени  на устройство 19 релейного выключени . Это устройство включает защищаемый блок питани  1 после входа в режим устройства защиты 11 по подаче на него первичного напр жени  и выключает блок питапи  после закорачивани  выхода стабилизатора-повторител  одним из тиристоров схем сравнени . Кроме того, устройство релейного выключени  выдает сигнал «авари  на свой внешний разъем, свидетельствующий о возникшей аварийиой ситуации ио какому-либо каналу блока питани  и выключении последнего.

После подачи первичного напр жени  на устройство защиты 11 начинает работать его устройство 17 собственного питани  и опорных напр жений, которое выдает питающие и опорные напр жени  на узлы сравнени  13, 14, 15, 16 и управл ющие напр жени  на устройство 19 релейного выключени . Все выходные напр жени  источника 17 поканально гальванически разв заиы, что необходимо дл  исключени  дополнительных нежелательных гальванических соединений каналов блока питани . При поступлеиии на устройство релейного выключени  управл ющего папр жени  срабатывает реле 20, контакты которого включают блок питани  1.

Такое последовательное включение устройства защиты и блока питани  дает возможность подготовить устройство защиты еще до включени  блока питани  дл  ускореии  его выключени , если он был заведомо неисправный (или имелись неисправности в питаемой аппаратуре, привод щие к перегрузке блока питани ).

После включени  блока питани  в нем начинает работать узел питапи  задающего генератора 2, выходное нанр жеиие которого подаетс  на стабилизатор-иовторитель 12 устройства защиты. Этот стабилизатор-иовторитель построен по известной схеме компенсационного стабилизатора посто нного паир жени  с дифференциальным усилителем посто нного тока. На инвертирующий вход этого усилител  подаетс  выходное напр жение стабилизатора-повторител  (обратна  св зь), а не неинвертпрующий вход подаетс  опорное напр жение с той лигиь разницей относительно

известных схем, что в качестве опорного напр жени  здесь используетс  не фиксированное опорное напр жение, а выходное напр жение узла питани  задающего генератора. Выходное напр жение стабилизатора-повторител  повтор ет, таким образом, напр жение питани  задающего генератора,  вл ющеес  дл  него опорным. Это обусловливает его пазвание.

Ток, потребл емый входом дифференциального уснлител  посто нного тока со стороны опорного напр женн , незначителен, поэтому в стабилизаторе-новторителе дл  обеспечени  эквивалентной нагрузки узла нитани  задающего генератора нараллельно входу установлена дополпительна  нагрузка.

Чтобы динамика зануска блока питани  не изменилась нри работе с устройством защиты, необходимо, чтобы стабилизатор-повторитель

иовтор л напр жение, подаваемое на его вход, вплоть до нулевого значени . Это достигаетс  известным снособом: подачей на эмиттеры транзисторов дифференциального усилител  напр жени  смещени  (схемы «сдвига).

Итак, нрименение стабилизатора-повторител  сводит к мини.муму разницу напр жени  узла интанп  задающего генератора и фактического напр женн , подаваемого на задающий геиератор. Эта разиица нолучаетс  очень

малой вследствие большого коэффициента усилени  дифференциального усилител  иосто нного тока стабилизатора-повторител .

Если выходное нанр жение блока питани  ио какому-либо каналу превысит допустимый

предел (величину опорного напр жени  «по максимуму) или понизитс  ниже допустимого предела (велпчпны опорного напр жени  «по минимуму), в подключенной к нему схеме сравнени  срабатывает тиристорный оптрои , тиристор которого закорачивает выход стабилизатора-повторптел  и снимает, таким образом, напр жение питани  с задающего генератора 3, что приводит к срыву его колебаний , а следовательно, исключает дальнейшую

подачу энергии на каналы 7, 8, 9, 10 блока питани .

Так ироходит первый этап выключени  блока питапи  - «электронный, решающий задачу выключени  задающего генератора с

большой скоростью. Быстродействие устройства защиты здесь определ етс  только нолосой пропускапи  схемы сравнепн  и быстродействием тиристорного оптрона. После этапа «электронного выключени 

начинаетс  второй «релейный этап, привод щий к полиому отключению блока пптаии . Устройство защиты па этом этапе работает следующим образом; при замыкании накоротко выхода стабилизатора-повторител  его выходное напр жение становитс  близкнм к нулю ири наличии входного наир женн . Вследствие этого в схеме сравнени  устройства 19 релейного выключени , также выполненной на оптронном тиристоре, н сравнивающей напр жение на входе стабилизатора-повторптел  с