Источник питания постоянного напряжения с защитой

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания устройств автоматики и радиоаппаратуры. .Цель изобретения заключается в расширении области использования и повышении надежности устройства. Источник питания содержит ключевой преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное, вторичной обмоткой трансформатора через высокочастотный вьтрямитель и сглаживаюш 1й фильтр 2 подключенный к нагрузке 3. Узел защиты от перегрузки по току выполнен на трансформаторе 4 тока с прямоугольной петлей гистерезиса, вспомогательном выпрямителе 5, пороговом и исполнительном узле 6 защиты, программируемом стабилизаторе 7 тока и блоке 8, программируемом стабилизатором тока управления. При возрастании тока нагрузки 3 происходит возрастание импульсного тока в первичной обмотке 9 трансформатора 4 тока и, следовательно , уровня вьтрямленного напряжения . При достижении им уровня порога срабатывания порогового и исполнительного узла 6 запрчты последний срабатывает, что приводит к отключению ключевого преобразователя 1 напряжения . 2 ил. (S с ее ос о (pufi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„$0„„13 О 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3927250/24-07 (22) 12.07.85 (46) 15.08.87. Бюл. У 30 (72) Л.Г.Смелянский и Н.И.Землянский (53) 621.3 14.57:62 1.3 16.925.4(088.8) (56) Гальс Б.К. Мостовой преобразователь выпрямленного напряжения сети.

Высокоэффективные источники и системы вторичного электропитания РЭА:

Материалы семинара. М.: Изд-во общества "Знание", 1983, с. 64, 67.

Авторское свидетельство СССР

NP 651329, кл. С 05 F 1/585, 1975. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания устройств автоматики и радиоаппаратуры. ,Цель изобретения заключается в расширении области использования и повышении надежности устройства. Источник питания содержит ключевой преоб(др 4 Н 02 M 3/335, Н 02 Н 7/10 разователь 1 постоянного напряжения в переменное, вторичной обмоткой трансформатора через высокочастотный выпрямитель и сглаживающий фильтр 2 подключенный к нагрузке 3. Узел защиты от перегрузки по току выполнен на трансформаторе 4 тока с прямоугольной петлей гистереэиса, вспомогательном выпрямителе 5, пороговом и исполнительном узле 6 защиты, программируемом стабилизаторе 7 тока и блоке 8, программируемом стабилизатором тока управления. При возрастании тока нагрузки 3 происходит возрастание импульсного тока в первичной обмотке 9 трансформатора 4 тока и, следо- с вательно, уровня выпрямленного напряжения. При достижении им уровня порога срабатывания порогового и исполнительного узла 6 защиты последний C срабатывает, что приводит к отключению ключевого преобразователя 1 напряжения. 2 ил.

1330714

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников питания устройств автоматики и радиоаппаратуры.

Цель изобретения — расширение области использования и повышенИе надежнос ти.

Па фиг. 1 изображена функциональ,— ная схема источника питания; на 10 фиг. 2 — функциональная схема программируемого стабичизатора тока и блока управления программируемым стабилизатором тока.

Устройство содержит ключевой пре- 15 образователь 1 постоянного напряжения ,в переменное, вторичной обмоткой трансформатора через высокочастотный выпрямитель и сглаживающий фильтр 2 подключенный к нагрузке 3, 20 узел защиты от перегрузки по току, выполненный на трансформаторе 4 тока, вспомогательном выпрямителе 5, пороговом и исполнительном узле 6 защиты, программируемом стабилизаторе 7 25 тока и блоке 8 управления, подключенном непосредственно к одному иэ входов ключевого преобразователя 1 постоянного напряжения в переменное.

Отрицательный вывод -Щ„ через пер- gp вичную обмотку 9 трансформатора 4 тока подключен к другому входу ключевого преобразователя 1 постоянного напряжения в переменное. Вторичная обмотка 10 трансформатора 4 тока под- З ключена к входу вспомогательного выпрямителя 5, выход которого подключен к пороговому исполнительному узлу 6 защиты. Обмотка 11 подмагничивания трансформатора 4 тока подключена к выходу программируемого стабилизатора 7 тока, управляющий вход которого подключен к выходу блока 8 управления. Блок 8 управления выполнен на регистре 12, коммутаторе 13, транзисторных ключах 14. Программируемый стабилизатор 7 тока состоит иэ микроэлектронного стабилизатора 15, транзистор.- 16, база которого через резистор 17 подключена к положительной выходной шине микроэлектронного стабилизатора 15, а через резисторы 18, 19 и 20 — к коллекторам соответствующих транзисторных ключей 14. Эмиттер транзистора 16

55 через резистор 21 обратной связи подключен к выходу микроэлектронного стабилизатора 15. Коллекторной нагруэI кой транзистора 16 служит обмотка 11 подмагничивания трансформатора 4 тока.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства к источнику постоянного напряжения начинает свою работу ключевой преобразователь 1 постоянного напряжения в переменное и на выходе выпрямителя 2 появляется переменное напряжение прямоугольной формы, которое после выпрямления и сглаживания поступает в нагрузку 3.

Через первичную обмотку трансформатора ключевого преобразователя 1 и первичную обмотку 9 трансформатора 4 тока протекает импульсный ток трапецеидальной формы, который создает переменный магнитный поток в сердечнике трансформатора 4 тока. Через обмотку

11 подмагничивания протекает постоянный ток от программируемого стабилие затора 7 тока, поэтому в сердечнике трансформатора 4 тока, кроме переменного магнитного потока, появляется и постоянный магнитный поток, созданный обмоткой 11 подмагничивания.

От постоянного магнитного потока происходи-. встречное намагничивание сердечника трансформатора 4 тока, причем величина намагничивания сердечника пропорциональна току и числу витков обмотки подмагничивания. Когда переменный магнитный поток, создаваемый импульсным потоком, протекающим через первичную обмотку 9 трансформатора 4 тока, превышает постоянный магнитный поток, создаваемый постоянным током программируемого стабилизатора 7 тока, появляется напряжение на обмотке 10 трансформатора 4 тока. Это напряжение выпрямляется вспомогательным выпрямителем 5. Уровень выпрямленного напряжения пропорционален импульсному току. При возрастании тока нагрузки происходит возрастание импульсного тока в первичной обмотке 9 трансформатора 4 тока, а следовательно, уровня выпрямленного напряжения, и при достижении им порогового уровня происходит ðàбатывание узла 6 защиты, что приводит к отключению ключевого преобразователя 1 напряжения. С помощью блока 8 управления можно изменять в широких пределах величину тока программируемого стабилизатора 7 тока, в результате чего изменяется величина встреч1 3((714 (« ног ..ма. ни (! («.«;!((ÿ сердечниl(à траl сформатор:«4 тока и, следовател.,но, уровень срабатывания защиты по току в широких пределах. При включении клю5 чевого преобразователя 1 импульсный ток, протекающий через первичную обмотку 9 грансформатора 4 тока, значительно превышает импульсный ток, протекающий через эту обмотку в стациоHRpf!oM режиме. Поэтому для исключения лож.«ого срабатывания защиты блок 8 управления на время переходного процесса ключевого преобразователя 1 напряжения задает ток обмотке 11 подмагничивания больший, чем при работе устройства в стационарном режиме.

Благодаря том-, что блок 8 правления может менять уровень срабатывания защиты по току в (ш«роких пределах, его можно использовать для построения программируемых источников питания, уровни напряжения и токов которых могут изменяться в широких пределах . б

Блок 8 программного управления совместно с программируемым стабилизатором 7 тока работавт следующим об.— разом.

На вход регистра 12 подается, наЭ пример, параллельный цифровои код, который запоминается этим регистром и поступает на коммутатор 1". Последний представляет собой логическое устройство, преобразующее тот код и включающее один иэ транзисторных ключей 14, создавая на базе транзистора 16 соответствующее опорное напряжение, которое и задает соответствующий ток стабилизации программируемого стабилиэатсра 7 тока.

При использовании устройства для работы преобразователя 1 в двух режимах (переходном и стационарч. «) вместо регистра 12 и коммутатора 13, б

> ) . « . к 8 g и р а Вл е н Ef 7(g с та H а В (и в а е т с я таймер. Блок 8 управления,может быть вы((олнен и по другим функциональным схемам, например: регистр, цифроаналоговый преобразователь, который подает опорное,,(ряжение на програм«(«руем (й«табили атор 7 тока.

Ф о р м у .-. а и з о б р е т е н и я

Источник питания постоянного напряжения с защитой, содержащий ключевой преобра-ов,«тель постоянного напряжения в переменное, с единен(«(-.((«од««им («з входных вьп«ого.«непосредствеHH, а дг"гим через первичн;ю обмотку трансформатора тока с прямоугольной Петлей гистерезиса узла

=.ащиты от перегрузок по току — с клеммами для подклю (ения источника гостоянного напряжения, исполнительи.«» обмотка трансформатора тока и дключена к входу вспомогательного выпрямителя, выход которого соединен с входом порогового и исполнительного узла зашиты, а вторичная обмот«а выходного трансформатора преобразователя напряжс:.«;ь черсэ высокочас- о «:,. и вынрям ; ель и фильтр с (еди(«сна клеммами,.п(я подключения нагр,и, отличающийся тем, -г, и лью расширения области исполь: (.« «ия и «(овыше(«««я надежнос-и устройств а, в не го введ "н прогр а«с (ируемь«(« ст. билизатор тока и узел управления («(рограммируемым стабилизатором тока, выполненный на последовательно соединенных регистре, коммутаторе и блоке транзисторных ключей, причем выход бока транзисторных ключей подключен к входу программируемого стабилизатора тока, выход которого соединен с обмоткой подмагничивания трансформатора тока.

1330714

Составитель О.Мещерякова

Редактор Е.Копча Твхред И.Веерс Корректор А.Тяско

Заказ 3590/55 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 т . Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðîä, ул.Проектная, 4