Источник электропитания с комбинированной защитой

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания электротехнических устройств и устройств связи. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. При выходном напряжении выше максимально допустимого узел 13 контроля понижения напряжения выключает регулирующий элемент 1 вольтодобавочного источника, и нагрузка питается через силовой диод 2, датчик 3 тока и открытый ключевой элемент 4. При снижении напряжения ниже допустимого узел 13 контроля включает регулирующий элемент 1, и источник переходит в режим стабилизации напряжения. При перегрузке по току или превышения выходного напряжения сигнал перегрузки с узла 8 защиты по току или узла 9 контроля повышения напряжения выключается ключевой элемент 4, отключая нагрузку. При пробое регулирующего 1 или ключевого 4 элемента сигналом перегрузки с узла 11 контроля обратного напряжения на силовом диоде 2 выключается ключевой элемент 4 или срабатывает коммутационный защитный узел 14, отключая входной источник питания. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д?) С 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4480734/24-0 7 (22) 07.09.88 (46) 07,07.90. Бюл. ?? - 25 (72),С,В. Левинзон ,(53) 621.316.722,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

? .» 1084770, кл. G С5 F 1/569, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 783774, кл. С 05 F 1/569, ?979. (54) ИСТОЧНИК ЗЛЕКТРОПИТАН??Я С КОМБИНИРОВАННОЙ ЗА?»?ИТОЙ (57) Изобретение относится к злектротехчике и может быть использовано в системах электропитания электротехнических устройств и устройств связи.

Цель изобретения — повьппение КЦП и надежности. При выходном напряжении выше максимально допус имого узел 13 контроля понижения напряжения выключает регулирующий элемент 1 вольто„.80„„1576894 А 1

2 добавочного источника и нагрузка питается через силовой диод 2, датчик 3 тока и открытый ключевой элемент 4.

При снижении напряжения ниже допустимого узел 13 контроля включает регулирующий элемент 1, и источник переходит в режим стабилизации напряжения.

При перегрузке по току или превьппении выходного напряжения сигнал перегрузки с узла 8 защиты по току или узла 9 контроля повьппения напряжения выключает ключевой элемент 4, отключая нагрузку. При пробое регулирующего I или ключевого 4 элемента сигнало » перегрузки с узла 11 контроля об- .. ратного напряжения на силовом диоде

2 выключается ключевой элемент 4 или срабатывает коммутационный защитный узел 14, отключая входной источник питания, 1.з.п. ф-лы, 6 ил.

1576894

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано .в системах электропитания электротех нических устройств и устройств связи.

Цель изобретения — повышение КПЦ и надежности.

На Лиг. l приведена структурная схема источника электропитания; на фиг. 2-6 — узлы источника злектрспи16 тания.

Источник электропитания содержит егулирующий элемент l, входом ссеиненный с входным выводом для подклюения первого входного источника на ряжения, а выходом через силовой диод 2 с общей шиной, управляющий

Ьход регулирующего элемента 1 соединен с выходом узла 3 обратной связи, входы которого подключены ссответл.1. ственно к общей шине и выходному вы оду, ключевой элемент 4 и датчик 5 ока соединены последовательно и включены между выходным выводом и одним из входных выводов для псдключеНия второго источника входного напряжения, а другой входной вывод подключен к выходу регулирующего элемента управляющий вход ключевого элемента 4 через усилитель 6 мощности соединен с выходом элемента ИЛИ 7, перВый вход которого через узел 8 защиты от перегрузки по току подключен к выходу датчика 5 тока. Второй вход

Элемента ИЛИ 7 через узел 9 контроля

35 повышения выходного напряжения соединен с выходом первого делителя 10, подключенного к выходным выводам, третий вход элемента ИЛИ 7 через узел

11 контроля обратного напряжения подключен к выходу второго делителя 12

Напряжения, включенного параллельно силовому диоду 2, управляющий вход регулирующего элемента 1 через узел

13 контроля понижения выходного на45 пряжения подключен к выходу первсго ,целителя 10 напряжения.

Кроме того, управляющий вход коммутационно-защитного узла 14 по току второго источника входного напряжения через узел 15 задержки соединен с выходом элемента ИЛИ 7.

Узлы источника электропитания могут быть выполнены, нагример, следующим образом. Ключевой элемент 4 может быть выполнен на транзисторе, эмит- 55 тер - база которого зашунтирована резистором, а в цепи базы через ограничительный резистор включен фотоприемник (р анзи стор ный дисдный ), котс рый управляет ключевым элементом.

Регулирующий элемент 1 может бьггь выполнен на одиночном или составном биполярном транзис сре, узел 3 обратной связи может содержать усилитель сднокаскадный, диЬАеранциальный) сс схемой сравнения для работы в линейном режиме или %Я-модулятор с усилителем. Узел 8 защиты ст перегрузо .. пс току может содержать усилитель с элементом задержки при включении и триггером Нмитта для работы в режима пульс-пары, т.е, в режиме гскссгра— ничания, или обычным триггером с начальной установкой при включении для работы защиты в режима =-avge u, т,е, с повторным включением источника с помощью оператора. Элемент ИЛИ 7 может быть выполнен на диодных сборках или на .микросхемах цифровой логики, узлы контроля напряжения могут быть выполнены на ксмпаратсрах,на один из входов которых подается контролируемое напряжение, а на другой эталонное, причем в зависимости от тока нагрузки и построения регулирующагс элемента 1 выход узла 13 может быть умощнен, т,а. подключен к регулирующему элементу через усилитель. Усилитель 6 мощности может быть выполнен в виде ключевсгс усилителя, управляемого сигналом с выхода элемента 7, Узел 15 задержки может быть выполнен на RC-qenz, выход которой связан с коммутационно-защитным узлом по току второго входного источника(форсированный предохранитель, управляемый выпрямитель, содержащий диоды и тиристоры, выполняющие Аункции выпрямления и защиты), Источник электропитания работает следующим образом.

В нормальном режиме работы, при отсутствии перегрузок по току и выходном напряжении выше минимально допустимого для нагрузки, регулирующий элемент . закрыт (при этом напряжение на нем не превышает U „,) и питание нагру;.ки осуществляегся ст источника

U д через открытый силовой диод 2, датчик 5 тока и насыщенный транзистор ключевого элемента 4.

При уменьшении напряжения ;а выходе ниже допустимого узел 13 снимает сигнал блокировки регулируюшагс элемента 1 и источник переходи;- в ражим стабилизатора напряжения. P этом ре5 15768 жиме обратное напряжение на силовом диоде 2 представляет собой разность между Б „, и напряжением на регулирующем элементе l, a напряжение на выходе — разность между П, +U, и на—

5 пряжением на регулирующем элементе

В режиме герегрузок по току сраба-тывает узел Я и закрывает ключевой элемент 4, обрывая цепь питания на1Q грузки, При повышении выходного taпряжения выш допустимого срабатыв".еТ узел 9 и через элемент 7 и усилитель

6 мощности отключает ключевой элемент 4. При пробое регулирующего эле$ C мента 1 возрастает напряжение ча делителе 1 ?, включается узел 1 1, закры-вая в конечном итоге ключевой элемент 4. При пробое ключевого эл".ìåttта 4 в аварийных режимах с выдержкой 2О времени, определяемой структурой нагрузки и элементами узла 15 задержки, подается сигнал на отключение по пере.грузке по току, При этом разрыва r ë цепь U ttttg и нагрузка отключается QT 25 источника.

Предлагаемый источник пн-.ания обладает повышенным КГЩ за счет работы в рехиме выпрямителя и импульсного вольтодобавочного регулятора что по30 зволяет использовать в регулирующем элементе низковольтные транзисторы ( в режиме короткого замыкания напряжение на регулирующем элементе ме, ьше, чем в линейных и импульсных стабилизаторах с последовательно включенным регулирующим элементом). Кроме того, обеспечивается комбинированная защита от перегрузок по. -оку и короткого замыкания при превышении выходного напряжения и пробое pery- . 4п лирующего элемента. бормулаизобретения

Источник электропитания с комби- 45 нированной залитой, содержащг- и входные выводы для подключения первого источника входного напряжения, один из указанных входных выводов соединен с общей шиной, а другой - с входом гулирующего элемента, управляющий вход которого соединен с выходом узла обратной связи, входы которого соот94 6 ветственно подключены к выходному выводу и общей шине, датчик тока, вы.- ход которого соединен с входом узла защиты от перегрузки по току, и входные выводы для подключения второго источника входного напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с. Целью повышения КПЛ и надежности, в него введены силово t диод, ключсвой эг.емент, усилитель мощности. два делителя напряжения, два.узла контроля от повышения и понижения выходного напряжения,узел контроля от повышения обратного напряжения и элемент

ИЛИ, причем ключевой элемент и датчик тока соединены последовательно и включены между выходным выводом и одним из входных выводов- для подключения второго источника входного напвя жени я, Tpg ÃÎÉ входно:: вывод QTo рого оединен с выходом регулирующего элемента и через силовсй диод — с об ей шиной, уг.равляющий вход ключевого элемента через усилитель мощности под-. ключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с. выходам узла залиты от перегрузок по току, второи выход элемента ИЛИ соединен с выходом узла контроля повышения выходного напряжения, вход которого подключен к выходу первого делителя напряжения, подключенного к выходному выводу и общей лине, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом узла контроля обратного напряжения, вход которого подключен к выходу второго делителя напряхения, включенного параллельно силовому диоду, управляющий вход регулирующего элемента соединен с выхоцом узла контроля понижения выходного напряжения, вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения, 2. Источник электропитания по п.1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения защиты при пробое ключевого элемента, в него введены узел задержки и коммутационно-защитный узел по току, причем вход узла задержки подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход — к управляющему входу коммутационно †защитно узла по току второго источника входного напряжения, 1576894

15 б(7! в

11

Фиг.6

Составитель В, Мосин

Редактор Н. Тупица Техред JI.Ñåðä oêoâà Корректор М. Максимишинец

Тираж 652

Заказ !846

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101