SU788254A1

SU788254A1 - Dc circuit protection device

Info

Publication number: SU788254A1
Application number: SU792728674A
Authority: SU
Inventors: Леонид Моисеевич Животовский; Александр Израилевич Кацнельсон
Original assignee: Предприятие П/Я В-2749
Priority date: 1979-02-23
Filing date: 1979-02-23
Publication date: 1980-12-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА(54) DEVICE FOR PROTECTING CURRENT CURRENT CURRENT

1one

Изобретение относитс к электроте.хнике и может быть использовано дл защиты цепей посто нного тока or повышени или понижени га ощего напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used to protect direct current circuits or to increase or decrease the total voltage.

Известно устройство зап1иты питаемой от аккумул тора цепи посто нного тока, которое содержит автоматический выключатель с электронным расцепителем и дифференциальный усилитель, к которому подводитс опорное и фактическое напр жение. При понижении фактического напр жени до значени ниже заданного дифференциальный усилитель выдает управл ющий сигнал , который выключает расцепитель сети. Однако этот управл ющий сигнал выдаетс на одном заданном уровне порогового значени напр жени 1.A device is known to be powered by a battery with a direct current circuit, which contains a circuit breaker with an electronic trip and a differential amplifier, to which the reference and actual voltage is applied. When the actual voltage is lowered to a value below the preset value, the differential amplifier issues a control signal that turns off the trip unit. However, this control signal is emitted at one predetermined level of the threshold value of voltage 1.

В случае использовани такого устройства защиты с недостаточно стабильным источником питани , у которого напр жение может измен тьс за счет пульсаций или нестабильности, это устройство будет входить в режим «генерировани сигнала управлени , что приведет к ненормальному режиму включени и выключени нагрузки.If such a protection device is used with an insufficiently stable power source, in which the voltage may change due to ripples or instability, this device will enter the "control signal generation" mode, which will cause an abnormal mode of switching on and off of the load.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство защиты, имеющее опорныйClosest to the invention is a security device having a supporting

источник, два пороговых элемента, в.ходы которых соединены с вы.ходами двух делителей входного напр жени питани , логический блок управлени и коммутирующий питание элемент. Устройство имеет два порога выключени - нижний и верхний. В случае превыщени одного из заданных граничных значений входного напр жени пороговый элемент выдает сигнал превышени в логический блок управлени , который выдает управл ющий сигнал на коммутирующий элемент, выключающий подачу питани на нагрузку 2.a source, two threshold elements, the voltages of which are connected to the outputs of two dividers of the input supply voltage, a logic control unit, and a switching power supply element. The device has two shutdown thresholds - lower and upper. If one of the specified input voltage limits is exceeded, the threshold element outputs an exceeding signal to the logic control unit, which outputs a control signal to the switching element, which turns off the power supply to the load 2.

Недостатком данного устройства защиты вл етс невысока надежность из-за фиксированного значени порогов включени и выключени питани , что при наличии The disadvantage of this protection device is the low reliability due to the fixed value of the on and off power thresholds, which in the presence of

15 изменени выходного напр жени вблизи одного из заданных пороговых значений за счет пульсаций или нестабильности питающего напр жени приводит к режиму « генерировани коммутирующего элемента.15, the change in the output voltage near one of the predetermined threshold values due to the ripple or the instability of the supply voltage leads to the mode of "generating a switching element."

Цель изобретени - повышение надеж20 ности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл защиты цепи посто нного тока, содержащем два де.тител входного напр жени , причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго - с входом второго порогового элемента, логический блок управлени , подключенный к выходам пороговых элементов, коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой, причем выход логического блока управлени соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, упом нутые делители входного напр жени выполнены управл емыми, а их управл ющие входы подключены к точке соединени коммутирующего элемента с нагрузкой. На фиг. 1 представлена-диаграмма работы устройства, где UBXI - напр жение включени коммутирующего питание элемента по нижнему уровню; UBXI/ - напр жение выключени по верхнему уровню; UBXJ - напр жение включени по верхнему уровню; UBXI - напр жение выключени по нижнему уровню; UbbixocT- остаточное напр жение на нагрузке при включенном питании, это напр жение практически равно нулю; выу1 bbivi .-выхь и ивихч- выходные напр жени , соответствующие входным согласно диаграмме. При увеличении входного напр жени от нул до какого-то максимального значени , в соответствии с диаграммой, устройство защиты обеспешвает прохождение вход ного напр жени на выходе только в диапазоне UBM -Uftx, заданные пороги обеспечиваютс соответствующими состо ни ми входных делителей. В случае превыщени входным напр жением значени прохождение этого напр жени на выход приводит к изменению коэффициента делени первого входа делител , и выключение коммутирующего элемента происходит при меньщем значении напр жени Uj., ивхгПри дальнейщем увеличении входного напр жени и превыщении значени Ug прохождение напр жени на выход прекращаетс , что приводит к изменению коэффициента делени второго делител , и включение коммутирующего элемента происходит при меньшем значении напр жени UBXJ L) Таким образом, работа устройства осуществл етс по ветв м 1 и 2 диаграммы. Изменение коэффициентов делени входных делителей позвол ет осуществл ть четырехуровневый режим переключени устройства , при этом первый входной делитель обеспечивает режим переключени по нижнему уровню, а второй входной делитель - по верхнему уровню. На фиг. 2 представлена схема устройства дл защиты цепи посто нного тока. Устройство содержит опорный источник 1 два пороговых элемента 2 и 3, входы которых соединены с выходами двух управл емых делителей 4 и 5 входного напр жени , логический блок 6 управлени и коммутирующий питание элемент 7. Устройство работает следующим образом . Входное напр жение через управл емые делители 4 и 5 подаетс н-а пороговые элементы 2 и 3. За счет управл емых делителей каждый пороговый элемент обеспечивает верхний уровень и нижний уровни выключени . При достижении входным напр жением уровн Uftxz срабатывает пороговый элемент 2, при этом логический блок 6 управлени выдает сигнал включени на коммутирующий питание элемент 7, который включает напр жение питани на выход. Это напр жение с выхода элемента 7 поступает на управл ющий вход делител входного напр жени 4 и измен ет его коэффициент делени таким образом, что пороговый элемент 2 выключаетс теперь при уменьщении уровн входного напр жени до Uaxi Таким образом создаетс гистерезисна харак теристика нижнего уровн контрол напр жени . При дальнейщем увеличении напр жени и достижени уровн срабатывает второй пороговый элемент 3, при этом сигнал включени порогового элемента 3 поступает в блок 6 управлени , который выдает сигнал включени коммутирующему питание элементу 7, при этом с выхода элемента 7 на управл ющий вход делител 5 входного напр жени поступает сигнал уменьщени уровн выключени порогового элемента 3. Пороговый элемент 3 выключаетс при снижении входного напр жени до уровн Ugxi, таким образом создаетс гистерезисна характеристика верхнего уровн контрол напр жени . Логический блок 6 обеспечивает включение коммутирующего элемента 7 только при условии наличи включени порогового элемента 2 и выключени порогового элемента 3. Пороговые уровни Uj, . ьт и выбираютс в соответствии с заданными требовани ми. Выполнение входных делителей управл емыми с функциональными св з ми с выходом коммутирующего элемента 7 позвол ет исключить режим «генерировани коммутирующего элемента, снизить вли ние пульсаций и нестабильности напр жени источника питани на работу устройства защиты. Использование двух пороговых элементов дополнительно позвол ет снизить инерционность отработки устройства при больщих скачках входного напр жени , превышающих пороговое значение UaxiiФормула изобретени Устройство защиты цепи посто нного тока , содержащее два делител входного напр жени , причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго с входом второго порогового элемента, логический блок управлени , подключенный к выходам пороговых элементов , коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой , причем выход логического блока управлени соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, отличающеес тем, что, с целью повышени надежUg . U5,,The goal is achieved by the fact that in a device for protection of a direct current circuit, which contains two input voltage sensors, the output of the first is connected to the input of the first threshold element, and the output of the second - to the input of the second threshold element, a logic control unit connected to the outputs of the threshold elements, the switching element included in the protected circuit in series with the load, the output of the logic control unit connected to the input of the switching element, and the reference source connected to the threshold elements, the said input voltage dividers are made controllable, and their control inputs are connected to the connection point of the switching element with the load. FIG. 1 shows a diagram of the operation of the device, where UBXI is the switching voltage of the switching power supply element at the lower level; UBXI / - upper level trip voltage; UBXJ — high level turn-on voltage; UBXI - low level off voltage; UbbixocT is the residual voltage on the load when the power is on, this voltage is almost zero; vy1 bbivi. -out and ivihch- output voltages corresponding to the input according to the diagram. When the input voltage increases from zero to some maximum value, in accordance with the diagram, the protection device ensures that the input voltage passes through the output only in the UBM-Uftx range, the specified thresholds are provided with the corresponding states of the input dividers. If the input voltage exceeds the value, the passage of this voltage to the output leads to a change in the division ratio of the first input of the divider, and the switching off of the switching element occurs at a lower voltage Uj., And inHg. stops, which leads to a change in the division factor of the second divider, and the switching element is switched on at a lower voltage value UBXJ L) Thus, the operation of the device The functions are carried out according to branches 1 and 2 of the diagram. Changing the division factors of the input dividers allows for a four-level device switching mode, with the first input divider providing the low-level switching mode, and the second input divider the upper level. FIG. 2 is a schematic of a device for protecting a direct current circuit. The device contains a reference source 1 two threshold elements 2 and 3, the inputs of which are connected to the outputs of two controllable dividers 4 and 5 of the input voltage, logic block 6 of control and switching power supply element 7. The device operates as follows. The input voltage through controlled dividers 4 and 5 is fed to the threshold elements 2 and 3. Due to the controlled dividers, each threshold element provides an upper level and a lower off level. When the input voltage reaches the level Uftxz, threshold element 2 is triggered, and the logic unit 6 of the control outputs a turn-on signal to the switching power element 7, which turns on the power supply voltage to the output. This voltage from the output of element 7 goes to the control input of the input voltage divider 4 and changes its division factor so that threshold element 2 is turned off now when the input voltage level decreases to Uaxi. Thus, the hysteresis of the control voltage is created. wives With a further increase in voltage and level, the second threshold element 3 is triggered, and the turn-on signal of the threshold element 3 enters the control unit 6, which generates a switch-on signal for the switching power supply element 7, and The signal for reducing the off level of the threshold element 3 is received. Threshold element 3 turns off when the input voltage drops to Ugxi, thus creating a hysteresis upper-level characteristic Control voltage. Logic block 6 ensures that switching element 7 is turned on only if the threshold element 2 is turned on and threshold element 3 is turned off. Threshold levels Uj,. The values are chosen according to the specified requirements. Performing the input dividers controlled with functional connections with the output of the switching element 7 eliminates the mode of "generating the switching element, reducing the influence of pulsations and instability of the voltage of the power source on the operation of the protection device. The use of two threshold elements additionally reduces the inertia of device testing with large input voltage jumps exceeding the threshold value Uaxii Formula of the Invention A protection circuit of a direct current circuit containing two input voltage dividers, the first output connected to the first threshold element and with the input of the second threshold element, the logic control unit connected to the outputs of the threshold elements, the switching element included in the protected circuit s in series with the load, wherein the control logic unit output is connected to the input of the switching element, and a reference source connected to the threshold element, characterized in that, in order to increase nadezhUg. U5 ,,

и Sxudo.and Sxudo.

ности, упом нутые делители входного напр жени выполнены управл емыми, а их управл ющие входы подключены к точке соединени коммутирующего элемента с нагрузкой.the aforementioned voltage dividers are made controllable, and their control inputs are connected to the junction point of the switching element with the load.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Патент ФРГ № 2400396, кл. Н 02 Н 7/18, 1978.1. The patent of Germany No. 2400396, cl. H 02 H 7/18, 1978.

2.Устройство защиты. Информационна карточка № 586, № 8СИ 5910 СССР. 29.09.78 U8,5 U6, Фиг.12. The protection device. Information card No. 586, No. 8SI 5910 USSR. 09/29/78 U8.5 U6, Figure 1

fptjz.2 fptjz.2

Claims

Claim

A DC circuit protection device containing two input voltage dividers, the output of the first being connected to the input of the first threshold element, and the output of the second to the input of the second threshold element, a logic control unit connected to the outputs of the threshold elements, a switching element connected in series to the protected circuit with load, and the output of the logical control unit is connected to the input of the switching element, and a reference source connected to threshold elements, characterized in that, with the aim of higher For reliability reasons, the mentioned input voltage dividers are made controllable, and their control inputs are connected to the connection point of the switching element with the Load.