Устройство для защиты от перегрузок нагрузок автоколебательных конверторов

 

Изобретение откосится к электротехнике. Целью пзобретеушп является повышение точности. Устрогютво содержит датчик 9 тока нагрузки, пороговьй элемент 10 и исполнительньш элемент 11, соединенные каскадно. При этом исполнительный элемент 11 подключен к узлу 12 защиты конвертора 2. Для устранения связи устройства с цепями нагрузки дополнительно вводится узел 13 блокировки датчика 9 тока нагрузки. Датчик 9 тока нагрузки вьшолнен в виде преобразователя временных интервалов импульсов конвертора 2 в электрический сигнал, а подключение узла 13 блокировки и датчика 9 произведено в первичной стороне 6 конвертора 2. Узел 13 блокировки в стартовом режиме работы автоколебательного конвертора 2 исключает функционирование датчика 9 тока нагрузки, т.к. в датчик в этом режиме, длящемся порядка 50- 100 мс, из последовательности импульсов , формируемых конвертором, попадает информация о токовой перегрузке в цепях нагрузки конвертора. 4 ил. « (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5П 4 Н 02 Н 3/08 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) Д»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ (21) 4104365/24-07 (22) 02.06.86 (46) 15. 11.88. Бюл. Р 42 (72) В. В. Петров (53) 62 Ч . 316. 925.4 (088. 8) (56) Митрофанов А.В., Щеголев A.Ê.

Импульсные источники вторичного электропитания в бытовой радиоап1;аратуре.

И.: Радио и связь, 1985» с. 52, ри".. 30.

Авторское свидетельство i. ССР

К Ч 185487, кл. Н 02 П 7/12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК НАГРУЗОК АВТОКОПЕБАТЕЛЬНЫХ

КОНВЕРТОРОВ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьппение точности. Устройство содержит датчик 9 тока нагрузки, пороговый элемент 10 и исполнительный элемент 11, соединенные каскадно.

„, Я0„„1437947 А 1

При этом исполнительный элемент 11 подключен к узлу 12 защиты конвертора 2. Для устранения связи устройства защиты с цепями нагрузки дополнительно вводится узел 13 блокировки датчика 9 тока нагрузки. Датчик 9 тока нагрузки выполнен в виде преобразователя временных интервалов импульсов конвертора 2 в электрический сигнал, а подключение узла 13 блокировки и датчика 9 произведено в первичной стороне 6 конвертора 2. Узел

13 блокировки в стартовом режиме работы автоколебательного конвертора

2 исключает функционирование датчика

9 тока нагрузки, т.к. в датчик в этом режиме, длящемся порядка 50100 мс, из последовательности импуль сов, формируемых конвертором, попадает информация о токовой перегрузке в цепях нагрузки конвертора. 4 ил.

1437947

Изобретение относится к электротехнике и можег быть использовано для защиты нагрузок источников вторичного электропитания, выполненных на ос- 5 нове бестрансформаторного автоколебательного конвертора с промежуточным индуктивным накопителем энергии и обратным включением выпрямителя, от перегрузки и коротких замыканий в нагрузке.

Целью изобретения является повьппение точности защиты и расширение функциональных возможностей эа счет устранения зависимости уставки защн- 15 ты от колебаний входного напряжения конвертора.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2—

1принцнпиальная схема устройства с примером конкретной реализации отдельных его узлов, на фиг. 3 а, б— эпюры тока коллектора „ н напряжения на базе Up ñèëîâîãî ключа конвертора, на фиг, 4 — экспериментальная 25 зависимость интервала t, ìåæäó импульсами тока силового ключа конвертора от тока нагрузки Х„ при разных входпых напряжениях U

Устройство для защиты от перегру- 30 зок нагрузок 1 автоколебательного конвертора 2, выполненного с бестрансформаторным включением сетевого выпрямителя 3 и с разделительным импульсным трансформатором 4 с силовым ключом 5 на первичной 6 и с обратными диодами 7 в ьспях нагрузок 1 на вторичной 8 сторонах, содержит датчик 9 тока нагрузки, вход которого включен в цепь формирования импульсов 4 ключа 5, а выход через пороговый 10 и исполнительный 1! элементы подключен к входу узла 12 защиты нагрузки

1. Узел 13 блокировки датчика 9 включен между выходом выпрямйтеля 3 и .: входом датчика 9. Кроме того, устройство снабжено компенсирующим элементом 14, включенным между выходом выпрямителя 3 и входом порогового элемента 10.

Датчик 9 тока нагрузки 1 выполнен в виде преобразователя интервалов в электрический сигнал, который может быть реализован, например, в виде генератора пилообразного напряжения па транзисторе 15, накопительном конденсаторе 16 и зарядном резисторе 17.

База транзистора 15, являющаяся входом датчика 9, подключена к базе силового ключа 5 конвертора 2.

Исполнительный элемент 11 может бьггь выполнен на тиристоре 18, управляющий переход которого является пороговым элементом 10 и подключен к выходу датчика 9 через регулируемый резистор !9. Выход исполнительного элемента 11 подключен к базе транзистора узла 12 защиты конвертора 2.

Компенсирующий элемент 14 может быть выполнен в виде резистора, включенного между анодом и управляющим электродом тиристора 18. Узел 13 блокировки датчика 9 может бьггь выполнен на параллельной RC-цепочке, включенной через отсекающий диод 20 между выпрямителем 3 и базой транзистора 15 датчика 9.

Устройство работает следующим образом.

В стационарном режиме рабаты с базы силового ключа 5 конвертора 2 на базу транзистора 15 датчика 9 тока нагрузки поступает периодическая последовательность импульсов конвертора 2, близкая по форме к показанной на фиг. Зб. От выпрямителя 3 в конверторе 2 напряжение импульсной формы с частотой 50 Гц и длительностью импульсов порядка 10 ме подается на транзистор 15 датчика тока нагрузки как напряжение коллекторного питания.

При действии на базу транзистора 15 положительных импульсов транзистор

15 насыщается и конденсатор 16 быстро разряжается через цепь коллекторэмиттер транзистора 15. При действии отрицательных импульсов на базу транзистора 15 он запирается и конденсатор 16 заряжается током, протекающим от выпрямителя 3. Ввиду большой постоянной времени этой цепи напряжение на конденсаторе 16 возрастает в течение времени с„ практически ии по линейному закону, близкому по форме к последовательности импульсов, показанной на фиг. За. Поэтому размах пилообразных импульсов на конденсаторе 16 пропорционален длительности

t „„ и, следовательно, пропорционален току нагрузки (согласно rpафику фиг. 4) конвертора. Поскольку коллектор транзистора 15 питается импульсным напряжением, сигнал на конденсаторе 16 имеет вид пачек пилообразных импульсов длительностьюс.„ . Длительность каждой пачки около 10 мс, часдатчика 9 тока нагрузки, так как конвертор 2 переходит в стационарный режим работы.

Таким образом, благодаря выполнению датчика тока нагрузки в виде преобразователя временных интервалов между импульсами тока силового ключа конвертора в электрический сигнал повьппается точность срабатывания защиты при перегрузках, а введение компенсирующего элемента расширяет функциональные воэможности защиты, сохраняя неизменной уставку при колебаниях входного напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты от перегрузок нагрузок автоколебательных конверторов, выполненных с бестрансформаторным включением сетевого выпрямителя и с разделительным импульсным трансформатором с силовым ключом на первичной и с обратными диодами в

Цепях нагрузок íà его вторичной сторонах, содержащее датчик тока нагрузки, выход которого через пороговый и исполнительный элементы подключен к входу узла защиты конвертора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения электробезопасности, оно снабжено узлом блокировки при включении датчика тока нагрузки, а датчик тока нагрузки выполнен в виде преобразователя временных интервалов между импульсами тока силового ключа конвертора в электрический сигнал, причем вход датчика тока нагрузки предназначен для включения в цепь формирования импульсов силового ключа на первичной стороне разделительного силового трансформатора.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности защиты, оно снабжено компенсирующим элементом, выход которого подключен к входу порогового элемента, а вход предназначен для подключения к выходу сетевого выпрямителя конвертора.

1437947 тота пачек 50 Рц, количество пилообразных HMIlvllbcoB в пачке около 250300. Пилообразные импульсы через резистор 19 поступают на управляющий переход тиристора 18. Резистором 19 подбирается размах пилообразных импульсон, при котором включается тиристор 18. Включение тиристора 18 создает цепь для протекания базового 1ð тока транзистора узла 12 защиты конвертора 2. Отпирание транзистора узла 12 вызывает выключение конвертора 2 и в дальнейшем не дает ему запуститься до тех пор, пока тирис- 15 тор 18 не выключится. Для выключения тиристора 18 необходимо отключить конвертор 2 от сети, и после уменьшения тока через тиристор 18 ниже, уровня тока удержания он закрывается. 2р

Напряжение на управляющий электрод тиристора 18 поступает с сетевого вьг прямителя 3 через резистор компенсирующего элемента 14. При изменении напряжения на выходе сетевого выпря- 25 мителя 3, что эквивалентно изменению напряжения первичной сети, изменяется средний потенциал управляюще.го электрода тиристора 18, что обусловливает компенсацию. изменения напряжения питания конвертора 2, которое незначительно влияет (см.фиг.4) на длительность t„„ » являющуюся ин;формационным параметром для датчика

9 тока нагрузки 1.

Во время переходного процесса, . происходящего в конверторе 2 при

его включении (так называемом стартовом режиме), импульсы питания датчика 9 проходят через диод 20 и параллельную RC-цепочку на вход датчика 9 (базу транзистора 15), насыщают его и предотвращают запирание транзистора 15 отрицательными импульсами, поступающими с базы ключа 5.

Поэтому пилообразные импульсы на конденсаторе 16 не формируются, чем достигается блокирование работы датчика 9 тока нагрузки при стартовом режиме работы конвертора 2. После заряжения конденсатора диод 20 практи5р чески закрывается и насыщения транзистора 15 импульсами более не происходит. При этом снимается блокировка

1437947

1437947

05 06 0

Составитель В.Жмуров

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор И.Рыбченко

Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 5902/53

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4