Устройство для защиты источника питания от перегрузок

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащее тиристор,включенный в одну из силовых шин,первый резистор,включенный между его анодс и управляющим электродом, первь С транэисаюр п-р-п проводимости , эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к катоду и управляющему электроду тиристора, а база через второй резистор соединена с ..sj; ) -f :L:rt;0П -«W.f/o. J ,, -3 эмиттером и через параллельно соединенные третий резистор и конденсатор - с анодом тиристора, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем снижения амплитуда тока при его включении, уменьшения мощности, рассеиваемой на элементах цепи управляющего электрода , в него введены второй тра{1зистор п-р-п проводимости, динистор, четвертый резистор и второй конденсатор, при этом последние одним из выводов соединены с анодом динистора. и коллекторсж второго транзистора, эмиттер и база которого подключены к одноименным электродам первого транзис-. тора, вторые выводы четвертого ре- $ зистора и вторюго конденсатора со (Л единены соответственно с анодом и катодом тиристора, управляющий электрод которого подключен к катоду динис-( тора. § QD сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVSJlHH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380214/24-07 (22) 14 ° 01. 82 (46) 23«05.83, Бюл В 19 (72) В.Г.Воронин, A.Н.Егорычев, А.Г.Бомко и В.С.Соловьев (53) 621.316.718 (088.8) (56) 1. Мкртчян Ж.A. Электропитание электронно-вычислительных машин. Энергия, 1980, с.76.

2. Заявка Франции Р 2328317, кл. Н 02 Н 3/08, 1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ГИРКАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащее тиристор,включенный в одну из силовыхшин,первый резистор, включенный между его анодом и управляющим электродом, первыйf транзистор и-р-и проводимости, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к катоду и управляющему электроду тиристора, а база через второй резистор соединена с

„.Я0„„1019542 А эмиттером и через параллельно соеди ненные третий резистор и конденсатор— с анодом тиристора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расшире-. ния области применения путем снижения амплитуды тока при его включении, уменьшения мощности, рассеиваемой на элементах цепи управляющего электрода, в него введены второй транзистор

n — p-n проводимости, -динистор четвертый резистор и второй конденсатор, при этом последние одним из выводов соединены с анодом динистора.и коллектором второго транзистора, эмиттер и база которого подключены к одноименным электродам первого транзистора, вторые выводы четвертого ре- Е зистора и второго конденсатора соединены соответственно с анодом и катодом тнристора, управляющий электрод которого подключен к катоду динис- (, тора.

10195

10

Указанная цель достигается тем, что в устройство длч зашиты источника питания от перегрузок, содержа«. шее тиристор, включенный в одну из силовых шин, первый резистор, включен50 ный между его анодом и управляющим электродом, первый транзистор и-р-и проводимости, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к катоду и управляюшему электроду тиристора, а база через второй резистор соединена с эмиттером и через парал« дельно соединенные третий резистор и конденсатор — с анодом тиристора, Введены второй транзистор и-р-и проводимости, динистор, четвертый реэис-60 тор и второй конденсатор, при этом последние одним иэ выводов соединены с анодом динистора и коллектором второго транзистора, эмиттер и база которого подключены к одноименным

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Известно устройство для зашиты от перегрузок, содержащее тиристор, подключенный параллельно токоограничива..юшему резистору, и блок управления(1).

Недостатком устройства является низкий КПД за счет рассеивания значительной мощности в цепи управляюшего электрода тиристора из за непрерывного сигнала управления.

Наиболее близким к и..обретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для защиты.от перегрузок, садержашее тиристор, первый резистор, включенный между его анодом и управляюшим электродом, первый транзистор и-р-и проводимости, эммйтер и коллектор кото- 0 рого подключен соответственно к катоду и управляюшему электроду тиристора, а база через. второй резистор соединена с эмиттером и через параллельно соединенные третий резистор 25 и конденсатор — с анодом тиристора (22

Недостатком известного устройства явдяется ограниченная область применения из-эа того, что включение уст- 30 ройства .защиты происходит при значи« тельной величине тока в силовых элементах и цепях электропитания устройства, защишаемого от перегрузки.

При этом мошность рассеиваемая в 35 элементах цепи управления тиристором, значительна из-за медленного изменения огибающей выпрямленцого напряжения электропитания.

Целью изобретения является расширение области применения устройст- 40 ва пуцем снижения амплитудЫ тока при

его включении, уменьшении мощности, рассеиваемой в элементах цепи gnpaaляюшего электрода тиристора. электродам первого транзистора, вторые выводы четвертого резистора и второго конденсатора соединены соответственно с анодом и катодом -иристора, управляющий электрод которого подключен к катоду динистора.

На фиг. l приведена принципиальная электрическая схема устройства для зашиты от перегрузок; на фиг. 2— эпюры напряжений и токов в основных точках схемы(на фиг. 2 а — форма напряжения на выходе выпрямителя 13 на фиг. 2 б — форма тока на выходе уст - ройства для зашиты).

Устройство для защиты от перегрузок содержит тиристор 1, первый -резистор 2., первый транзистор 3 и-р-и проводимости, второй и третий резисторы 4 и 5, конденсатор б, второй. транзистор 7 и р-и проводимости, динистор 8 и интегрируюший RC-цепочку 9, состоящую из четвертого резистора 10 и второго конденсатора 11.

Электропитание устройства зашиты осушествляется от источника. 12 переменного напряжения через выпрямитель 13.Нагрузкой устройства зашиты является вторичный источник 14 и его составной элемент конденсатор

15 фильтра

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсатор

15 разряжен, первый 3 и второй 7 транзисторы и динистор 8 находятся в закрытом состоянии.

Процессы в схеме рассматривают при двух характерных режимах работы устройства защиты: режиме включения,характеризуемом подачей сетевого напряжения на вход выпрямителя 13 и зарядкой конденсатора 15 фильтра через резистор 2 и транзистор 3;установившемся режиме характеризуемом подзарядкой конденсатора 15 через периодически включаюШийся тиристор 1.

В режиме включения переменное напряжение источника 12 через выпрями-. тель 13 поступает на устройство для заШиты. Выпрямительное напряжение через первый резистор 2 и переход кол е лектор — эмиттер открытого первого транзистора 3 заряжает конденсатор

15 вторичного источника 14 электропитания.

Форсирование открывания первого транзистора 3 происходит вследствие нарастания напряжения на выходе выпрямителя 13 (фиг. 2а) за счет тока зарядки форсируюшего конденсатора 6, а удержание его во включенном состоянии в течение заданного времени— за счет протекания тока через третий резистор 5.

В результате включения первого транзистора 3 тиристор l не включается. Выключение первого транзис1019542

10 тора 3 происходит в течение,враждой полуволны выпрямленного напряжения (фиг. 2а) при определенном токе базы, который подбирается с помощью второго резистора 4. После выключения первого транзистора 3 ток че5 реэ первый резистор 2 переключается в цепь управляющего электрода тиркстора 1, но его величина недостаточна для включения тиристора.

Работа второго транзистора 7 йроисходит аналогично первому транзистору 3. Включение второго транк эистора 7 обеспечивает удержание динистора 8 в обесточенном состоянии. 15

Включение динистора 8 происходит прк зарядке конденсатора 11 интегрирующей цепи 9 до напряжения пробоя динистора. В результате указанный конденсатор разряжается по цепи 20 динистор — управляющий переход.ти-. ристора l. Тиристор включается, и. напряжение от источника 12 через выпрямитель 13 поступает на вход вторичного источника 14 электропк- 25 тания и конденсатор 15.

Тиристор 1 выключается в момент времени, когда мгновенное значение напряжения на его аноде ниже напря- Э0 .жения на конденсаторе 15.

В следующий момент времени,когда мгновенное значение напряжения на выходе выпрямителя 13 превышает напряжение на конденсаторе 15, начинается зарядка конденсатора интегрирующей RC-цепи 9, но-второй транзистор

7 будет заперт,.так как ток, протекающий через третий. резистор 5, недостаточен для его отпирания. Первый транзистор 3 будет также запер, а тои, протекающий через. первый резистор 2 и цепь управления тиристора

1, ниже порога включения. тиристора

1. После зарядки конденсатора кнтегрирукящей RC-цейк 9.до напряжения 45 пробоя-динистора 8 процессы в схеме повторяются, Прк этом конденсатор 15 фильтра и вторичный источник

14 электропитания подключаются к выходу выпрямителя ll через открытый тиристор 1. для дополнительного пояснения принципа работы устройства зашиты на фиг. 2 представлены зпюры напряжений и токов в основных точках схемы. На фиг. 2а показана форма напряжения на выходе выпрямителя 13. На фиг. 2б показана форма тока на выходе устрой.ства для защиты, при этом первый и второй импульсы тока обусловлены зарядкой конденсатора 15 фильтра через первый резистор 2 и током,потребляемым вторичным источником 14 электропитания, а остальные импульсы тока обусловлены подзарядкой конденсатора 15 фильтра и током, потребляемым вторичным источником 14 электропитания, который протекает через тиристор 1 в установившемся режиме работы. На фиг..2в показана форма напряжения на конденсаторе 15 в процессе первоначального включения устройства защиты и в установившемся режиме раббты. На фиг. 2г покаэна зпюра напряжения в цепи транзисторов 2 и 7 в режиме включения, а на фиг. 2д форма напряжения на конденсаторе интегрирующей RC-цепочки 9 в установившемся режиме работы устройства защиты.

Технические преимущества предЛагаемого устройства для защиты состоят в следующем. В установившемся режиме и при первоначальном включении величина тока эарядкй и подзарядки конденсатора входного сетевого фильтра УВИП может быть значительно книжена, так как для включения тиристора 1 используется метод накопления электрической энергии в конденсаторе интегрирующей RC-цепочки, поступающей в цепь управляющего электрода тиристора при пробое динистора 8, Экономические преимущества предлагаемого устройства защиты заключаются в снижении в 2 — 3 раза

:потерь рассеиваемой мощности в цепи управления ткристором.

1019542

Составитель В.Широков

Редактор P.Öèöèêà Техред К.Иыцьо Корректор А.Ильин

Заказ 3719/48 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент г. ужгород, ул. Проектная, 4