Способ защиты источника вторичного электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты источника вторичного электропитания (ИВЭП), и может быть использовано в системах вторичного электропитания аппаратуры связи и др. Способ позволяет повысить надежность и расширить область применения защиты от перегрузки по току и при коротком замыкании на выходе /ИВЭП/. Для этого сигнал управления ключом, осуществляющим защитное выключение ИВЭП, формируют путем усиления и ограничения по уровню сигнала рассогласования обратной связи по току. 2 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

51)5 G 05 F 1 569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 .(2)) 4054418/24-07 (22) 14.04.86 (46) 07.08.90. Бюл, ¹ 29 (72) И.А.Воробьев (53) 621,316.722 ° 1(088.8)

;(56)Китаев В.Е., Левинзон С.В.

,Электрическая защита полупроводнико1 вых источников питания. М.: Связь, 1977, с.102-106.

Авторское свидетельство СССР ,№ 691822, кл. G 05 F 1/569, 1977. (54) СПОСОБ .ЗА1ЦИТЫ ИСТОЧНИКА ВТОРИЧ, НОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ,(57) Изобретение относится к электро+

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защи,ты источников вторичного электропи;тания, и может быть использовано в

;системах вторичного электропитания

:,аппаратуры связи и др.

Цель изобретения — повышение надежно с ти и расширение облас ти и риме нения .

На фиг. 1 изображена выходная ста-. тическая характеристика; на фиг ° 2— ,структурная схема источника, реализующего предлагаемый способ.

На выходной статической характеристике источника (фиг.1) область установившихся значений выходного напряжения U<<,„ и тока I е, изобра1кена сплошной линией, а временно возможных (из-за срабатывания защит.1(ого выключения) — штриховой ли (ией. На схеме (фиг.2) показаны ре улирующий элемент 1 (например, управляемый транзисторный конвертор), 2 технике, в частности к способам saщиты источника вторичного электропитания (ИВЭП), и может быть использовано в системах вторичного электропитания аппаратуры связи и др. Способ позволяет повысить надежность и расширить область применения защиты от перегрузки по току и при коротком замыкании на выходе ИВЭП. Для этого сигнал управления ключом, осуществляющим защитное выключение ИВЭП, формируют путем усиления и ограниче-, ния по уровню сигнала рассогласования обратной связи по току, 2 ил. блок 2 управления (например, широтно-импульсный модулятор), элемент

3 сравнения в цепи обратной связи по напряжению П,,,датчик 4 тока, элемент 5 сравнения в цепи обратной связи по току I и„, усилитель-ограничитель 6, интегрирующий (задержки) элемент 7, однооперационный (с ограниченным управлением) ключ 8.

Предлагаемый способ реализуется на источнике вторичного электропитания, имеющем цепь обратной связи по выходному напряжению U <„„ с элементом 8 сравнения выходного напряжения с опорным напряжением U, в цепи обратной связи по напряжению. С выхода элемента 3 сравнения сигнал рассогласования Ц „поступает на первый управляющий вход блока 2 управления, с выхода которого сигнал управления поступает на регулирующий элемент l, 1583929

Под действием обратной связи по напряжению U регулирующий элемент 2

Вйvc осуществляет стабилизацию выходного напряжения в пределах статической не5 стабильности от U<<,„м„, до

U „ло выходному току 1

66rx. мин который изменяется (при изменениях на" грузки) в пределах от О до ? и„ „„„„

В выходную (или входную) цепь источника включен датчик 4 тока. Сигнал

U датчика 4 сравнивается с опор" ос.Z ным напряжением 11,п в цепи обратной связи по току.

При превышении (вследствие отказа в нагрузке) током I „„ установленного значения I з„,„сигнал U датчика 4 тока превышает опорное йапряжение U «< и под воздействием сигОn. ? нала U рассогласования резко сни- 20 жается выходное напряжение U ««„

При токе I pep нагрузки в пределах

I < I и р c Х и Вц источник дли тельно может оставаться в установившемся режиме, выделяемая на элемен- 2$ тах источника мощность не превьппает предельно допустимой, а выходное напряжение П«и„(U <у,хД. мин.

Контроль минимального допустимого

„ значения U выходного напряже«ых. мнн. доо ния осуществляется схемой дистанци-; онного контроля (не показана) или в некоторых случаях отдельной схемой контроля и защиты при понижении выходного напряжения (не показана}, а применение того или иного варианта схемы контроля и защиты по минимальному уровню выходного напряжения завиоит от конкретной избранной систе" ьы. Дальнейшее, уменьшение сопротивления нагрузки приводит к недопустимому увеличение перегрузки элементов источника по току (участок характеристики на фиг.1, показанный штриховой линией). На этом участке

45 и щк„< Т р р Т к. статической

«ер. амКл характеристики установившихся режимов нет — в источнике с задержкой во времени происходит защитное выключение блока 2 управления и выходное напряжение U <,z снижается до О. .В пределах величины тока перегрузки от

Iä, „ до I „ н, происходит пер. вы в усиленйе сигнала 11 < рассогласования обратной связи по току усилителем 6, интегрирующий элемент 7 (задержки), который может быть построен в виде интегрирующей RC-цепи, за-. медляет скорость достижения входным сигналом ключа 8 порога срабатывания

Причем скорость нарастания входного сигнала ключа 8 на рассматриваемом участке выходной характеристики (фиг.1) зависит не только от постоянной времени элемента 7 задержки, но и от величины сигнала рассогласования U т.е. задержка защитного выключения источника относительно момента возникновения перегрузки зависит и от величины тока перегрузки.

Это позволяет,в частности, повысить надежность срабатывания плавких предохранителей в цепях разделенных нагрузок источника, а также полное учитывать перегрузочные способности элементов источника. При установлении тока перегрузки в пределах

? и« „„- I „> сигнал Ug < рассогласования достигает величины, при которой усилитель 6 входит в режим насыщения, задержка защитного выключения получается минимальной, обеспечивающей защиты источника при токе

I „ . короткого замыкания, но достаточной для срабатывания предохранителей в цепях отдельных нагрузок источника, для исключения в определенных пределах защитного выключения при кратковременных случайных коротких замыканиях, разовых пробоях изоляции в нагрузке и т.п. Ключ 8 реализован с ограниченным управлением, например, на тиристоре. Таким образом, способ защиты источника вторичного электропитания с обратной связью по току позволяет реализовать защитное выключение при длительных перегрузках по току и коротких замыканиях на выходе (в нагрузке) с заданной временной селективностью и непосредственно по результату контроля тока перегрузки, а также повысить надежность защиты и расширить область применения защиты.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ защиты источника вторичного электропитания от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе путем измерения тока нагрузки источника, регулирования выходного напряжения в обратнок зависимости от величины сигнала рассогласования обратной связи по току, полученного в ре5 1583929

6 зультате сравнения и отключения ис- повышения надежности и расширения обточника при длительных перегрузках и ласти применения, упомянутое прерыустановившихся коротких замыканиях ванне формируют путем усиления и огпрерыванием с задержкой во времени раничения по уровню сигнала рассогтока управления источника, о т л и — ласования обратной связи по току.

5 ч а ю шийся тем, что, с целью

Udbn dbms. МаЯ С

08ых. мин

Фык. юлю. Й фиа f

Фиг. 2