SU954986A1

SU954986A1 - Dc voltage stabilizer with protection against current overloads

Info

Publication number: SU954986A1
Application number: SU803009289A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Плошинский
Original assignee: Предприятие П/Я А-1742
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах питани и защиты от токовых перегрузок устройств автоматики измерительной и вычислительной техники . Известен стабилизатор посто нного напр жени , содержащий регулирующий элемент, последовательно включенный в силовую шину, измерительноусилительный узел, резисторный датчик тока с вспомогательным усилителем и узел защиты на основе тиристора , управл ющий электрюд которого подключен к выходу вспомогательного усилител С1. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс стабилизатор , содержащий последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент, управл ющей цепью подключенный к выходу измерительноусилительного узла , включенного параллельно выходным выводам, и через ДИОД к блоку дл защиты, состо щему из резистивного датчика тока, подключенного к входу вспомогательного усилител , тиристора, катод которого подключен к одной входной шине, э анод к катоду диода и через резистор к другой входной шине, причем управл ющий электрод тиристора подключен к выходу вспомогательного усилител Недостатками известного стабилизатора вл ютс низкий КПД за счет рассе ни мощности на резистивном датчике тока -и неточность установки порога срабатывани защиты по току из-за температурной нестабильное- ти коэффициента передачи по току тран. зистора вспомогательного усилител . Цель изобретени - повышение КПД и точности порога срабатывани защиты . Указанна цель достигаетс тем, что в стабилизатор посто нного напр жени введен генератор переменно-The invention relates to electrical engineering and can be used in power supply systems and protection against current overloads of automation devices of measuring and computing equipment. A known DC voltage regulator contains a regulating element connected in series to the power bus, a measuring amplifier unit, a resistor current sensor with an auxiliary amplifier, and a thyristor-based protection node whose control electrome is connected to the output of the auxiliary amplifier C1. The closest technical solution to the proposed is a stabilizer containing a control element connected in series to the power bus, a control circuit connected to the output of the measuring amplifier unit connected in parallel to the output terminals and through the DIOD to the unit for protection consisting of the input of the auxiliary amplifier, thyristor, the cathode of which is connected to one input bus, the anode to the cathode of the diode and through a resistor to another input bus, and the control electr genus thyristor connected to the output of the auxiliary amplifier disadvantages of the known stabilizer are low efficiency due to power dissipation in the resistive current sensor inaccuracy s actuation threshold setting protection current due to temperature transfer coefficient nestabilnoe- minute current tran. auxiliary amplifier The purpose of the invention is to increase the efficiency and accuracy of the protection threshold. This goal is achieved by the fact that a variable-voltage generator is introduced into the DC voltage stabilizer.

го напр жени , компаратор и масштабный резистор, а датчик тока выполнен в виде магнитного модул тора с удвоением частоты, имеющего замкнутые магнитопроводы, надетые на выходную шину стабилизатора, обмотки возбуждени модул тора подключены к генератору , выходна обмотка подключена к входу вспомогательного усилител и через масштабный резистор к выходу компаратора, вход которого подключен к выходу вспомогательного усилител , а выход через резистор к управл ющему электроду тири(тора.voltage, a comparator and a large-scale resistor, and the current sensor is made in the form of a magnetic frequency modulator having closed magnetic cores worn on the output bus of the stabilizer, the exciter windings of the modulator are connected to the generator, the output winding is connected to the auxiliary amplifier input and through the large-scale a resistor to the output of the comparator, the input of which is connected to the output of the auxiliary amplifier, and the output through the resistor to the control electrode of the tiri (torus.

На чертеже приведена структурна эле1- трическа схема стабилизатора.The drawing shows a structural electrical stabilizer circuit.

Стабилизатор посто нного напр жени с .защитой от токовых перегрузок содержит последовательно включенный в силовую шину регулирующий элемент 1, управл ющей цепью соединенный с выходом измерительно-усилительного узла 2, включенного па™ раллельно выходным выводам стабилизатора , и через, диод 3 к, блоку дл защиты, состо щему из датчика 4 тока , вспомогательного усилител 5, тиристора 6, катод которого подключен к одной входной шине, а анод к катоду диода 3 и через резистор 7 к другой входной шине, генератор 8 переменного напр жени , компаратор 9 и масштабный резистор 10, датчик тока выполнен в виде магнитного модул тора с Удвоением частоты, имеющего замкнутые магнитопроводы 11, 12 надетые на выходную шину стабилизатора , обмотки 13 и Н возбуждени модул тора подключены -к генератору, выходна обмотка 15 подключена к входу вспомогательного усилител 5 и через масштабный резистор к выходу компаратора, вход которого подключен к выходу вспомогательного усилител , а выход через резистор 1б к управл ющему электроду тиристора, источник 17 опорного напр жени .The DC voltage stabilizer with overcurrent protection contains a regulating element 1 connected in series to the power bus 1, a control circuit connected to the output of the measuring and amplifier unit 2 connected parallel to the output terminals of the stabilizer, and through a diode 3 k for the unit protection consisting of current sensor 4, auxiliary amplifier 5, thyristor 6, the cathode of which is connected to one input bus, and the anode to the cathode of diode 3 and through a resistor 7 to another input bus, alternating voltage generator 8, kompary or 9 and scale resistor 10, the current sensor is made in the form of a magnetic modulator with frequency doubling, having closed magnetic conductors 11, 12 worn on the output bus of the stabilizer, windings 13 and H excitation of the modulator are connected to the generator, the output winding 15 is connected to the auxiliary input the amplifier 5 and through the scale resistor to the output of the comparator, the input of which is connected to the output of the auxiliary amplifier, and the output through the resistor 1b to the control electrode of the thyristor, source 17 of the reference voltage.

Стабилизатор работает следующим образом.The stabilizer works as follows.

При подключении входных зажимов стабилизатора к питающему источнику, а выходных зажимов к нагрузке, через регулирующий элемент 1 протекает ток, создающий на нагрузке напр жение , воздействующее через усилительно-измерительный узел 2 на регулирующий элемент так, что напр жение на нагрузке поддерживаетс посто нным.When the stabilizer input terminals are connected to the supply source, and the output terminals are connected to the load, a current flows through the regulating element 1, creating a voltage on the load acting through the amplifier-measuring unit 2 on the regulating element so that the voltage on the load is kept constant.

Протекание тока по выходному проводу стабилизатора вызывает по вление во вторичной обмотке 15 датчика k тока электродвижущей силы четногармонического сигнала, например второй гармоники. Напр жение с обмотки 15 датчика 4 тока- поступает на вспомогательный усилитель 5t в котором происходит усиление и детектирование сигнала. Компаратор 9 имеет два канала преобразовани выходного сигнала вспомогательного усилител .В одном канале происходит повторение сигнала, в другом сравнение с нор5 мированно установленным значением. Выходные сигналы каналов суммируютс .The flow of current through the output of the stabilizer leads to the appearance in the secondary winding 15 of the current sensor k of the electromotive force of an even harmonic signal, such as a second harmonic. The voltage from the winding 15 of the current sensor 4 is supplied to an auxiliary amplifier 5t in which amplification and signal detection occurs. Comparator 9 has two channels for converting the output signal of an auxiliary amplifier. In one channel the signal repeats, in the other the comparison with the normal set value. Channel output signals are added together.

При выходном токе стабилизатора ниже порогового, сигнал проходит компаратор 9 без искажени . При этом 0 напр жение на его выходе противоположно по знаку ( или значительно меньше ) пусковому напр жению тиристора 6. Масштабный резистор 10 осуществл ет при этом режим автокомпенсации посто нного магнитного пол в магнитопроводах 11, 12 и за счет глубокой отрицательной обратной св зи по этой цепи датчик тока не потребл ет энергии от стабилизатора напр жени . 0 При возникновении условий короткого замыкани или токовой перегрузки , выходное напр жение вспомогательного усилител 5 становитс больше напр жени нормированного источника компаратора 9. На его выходе происходит смена пол рности напр жени . резистор 10 начинает течь ток противоположного направлени . Масштабный резистор 10 осуществл ет уже положительную обратную св зь и происходит срабатывание тиристора 6. Тиристор 6 при включении-создает на ограничительном резисторе 7 падение напр жени , открывающее диод 3. Регулирующий элемент закрываетс . Повторное включение стабилизатора при устранении условий перегрузки обеспечивает возвращение его в нормальный режим.When the output current of the stabilizer is below the threshold, the signal passes the comparator 9 without distortion. At the same time, the voltage at its output is opposite to the sign (or significantly less) of the starting voltage of the thyristor 6. The large-scale resistor 10 performs the automatic compensation of the constant magnetic field in the magnetic cores 11, 12 and Circuit current sensor does not consume energy from the voltage regulator. 0 When a short circuit or current overload condition occurs, the output voltage of the auxiliary amplifier 5 becomes greater than the voltage of the normalized source of the comparator 9. At its output, the polarity of the voltage changes. resistor 10 begins to flow in the opposite direction. The scale resistor 10 performs already positive feedback and the thyristor 6 operates. The thyristor 6, when turned on, creates a voltage drop on the limiting resistor 7, opening diode 3. The regulating element closes. Re-enabling the stabilizer while eliminating the conditions of overload ensures its return to normal mode.

Claims

Claim 4

1, DC voltage stabilizer with overcurrent protection, containing a control element connected in series to the power bus, a control circuit connected to the output of the measuring circuit