Способ защиты импульсного стабилизатора постоянного напряжения

 

Изобретение относится к электтротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания, радиоэлектронной аппаратуры с защитой от перегрузок в цепи нагрузки. Цель - расширение функциональных возможностей стабилизатора. Поставленная цель Достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения , в котором уменьшение динамических потерь осуществляют путем изменения характера переключения ключевого элемента с помощью реактивного элемента в силовой цепи стабилизатора , измеряют длительность изменения энергии реактивного элемента и используют ее в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, сравнивают его с заданным сигналом, пропорциональным токовой перегрузке, и вырабатывают управляющее воздействие , ликвидирующее перегрузку. Использование длительности изменения реактивной энергии реактивного элемента в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, исключает влияние режима работы накопительного дросселя LCD-фильтра на работу схемы защиты, распшряя тем самым функ- .циональные возможности стабилизатора . 1 ил. S сл 00 со ГС ю со СП

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (д)) 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3999864/24-07 (22) 03,01.86 (461 23.08.87, Бюл. № 31 (721 И.В.Фомин и В.М.Шевцов (53) 621,316,722.1 (088,8)

),56) Авторское свидетельство СССР

¹ 435511, кл. С 05 У 1/569, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 542187, кл. G 05 F )/569, 1975. (541 СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к элект -, ротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания, радиоэлектронной аппаратуры с защитой от перегрузок в цепи нагрузки. Цель— расширение функциональных возможностей стабилизатора. Поставленная цель достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, в котором уменьшение динамичес-. ких потерь осуществляют путем изменения характера переключения ключевого элемента с помощью реактивного элемента в силовой цепи стабилизатора, измеряют длительность изменения энергии реактивного элемента и используют ее в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, сравнивают его с заданным сигналом, пропорциональным токовой перегрузке, и вырабатывают управляющее воздействие, ликвидирующее перегрузку. Использование длительности изменения реактивной энергии реактивного элемента в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, исключает влияние режима работы накопительного дросселя LCD-фильтра на работу схемы защиты, расширяя тем самым функциональные возможности стабилизатора. 1 ил. индукции разрядный диод 5. При открывании диода 5, ва время передачи энергии дросселя 2 в нагрузку стабилизатора, на входе инвертора 7 фарми5 рователя 6 импульсов появляется напряжение логического нуля, а на его выходе формируется импульсный сигнал, соответствующий по длительности времени открытого состояния диода 5, а по амплитуде — величине логической единицы инвертора 7 формирователя 6.

Селектор 8 импульсов работает таким образом, что импульс с выхода формирователя 6 закрывает диод 10 и поступает на один из входов схемы 9 совпадения. В момент закрывания диода

10 начинается заряд емкости 12 через резистор 11 выходным напряжением инвертара 7 формирователя 6. Наличие на входах схемы 9 совпадения уровня логической единицы соответствует уровню логического нуля на выходе селектора 8 импульсов. Дли25 тельность наличия логического нуля на выходе селектора 8 импульсов определяется разностью между длительностью импульсов на выходе формирователя 6 и временем заряда емкости

12 через резистор 11 до уровня логи ческой единицы, Причем этот заряд начинается в момент поступления импульса на вход селектора 8. При отсутствии импульса емкость 12 мгна35.венна разряжается через диОд 10 и инвертар 7 фармирователя 6. Следовательно, появление логического нуля на выходе схемы 9 совпадения возможно лишь в том случае, когда длитель40 ность уменьшения энергии дросселя 2 да нуля, а следовательно, и длительность открытого состояния диода 5 больше некоторого порогового уровня, определяемого параметрами времяза45 дающей цепи 11,12, Поворотный уровень селектора 8 устанавливается.так, чта на выходе схемы 9 совпадения отсутствует логический нуль при номинальном таке нагрузки стабилизатора.

Увеличение тока нагрузки приводит к увеличению энергии дросселя 2 и, следовательно, к увеличению длительности открытого состояния диода 5 во время передачи этой энергии в

55 цепь нагрузки стабилизатора. В предлагаемом устройстве контролируется длительность изменения энергии реактивного элемента ат максимальной величины, определяемой амплитудным

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в

"устройствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры с защитой от перегрузок в цепи нагрузки.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей.

Предлагаемый способ защиты может быть реализован в импульсном стабиэаторе„ в котором для уменьшения динамических потерь используют линейный токограничительный дроссель, включенный последовательно с ключевым элементом. На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора, Стабилизатор содержит ключевой элемент 1, подключенный через первичную обмотку токограничительнага дросселя 2 к входу LCD-фильтра 3 с диодом 4. Вторичная обмотка дросселя 2 подключена одним концом в выходу LCD-фильтра 3, а другим — к общей шине через разрядный диод 5.

Общая точка вторичной обмотки дросселя 2 и диода 5 подключена к входу формирователя 6 импульсов с инвертором 7, к выходу которого подключен селектор 8 импульсов, содержащий схему 9 совпадения, диод 10 и времязадающую цепь, состоящую из резистора 11 и конденсатора 12. Выход селектора 8 импульсов подключен к исполнительному элементу 13, например реле.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении ключевого элемента входное напряжение прикладывается к первичной обмотке такограничительнога дросселя 2, который уменьшает скорость нарастания така через ключевой элемент 1 в- интервале рассасывания избыточных носителей в базовой области закрываемого диода 4 LCD-фильтра

3. В результате этого уменьшаются амплитуда коммутационного тока и динамические потери мощности в ключевом элементе 1. Ва время открыага состояния ключевага элемента 1 через первичную обмотку дросселя 2 протекает так нагрузки стабилизатора, и в драсселе 2 накапливается реактивная энергия, пропорциональная току нагрузки. После выключения ключевого элемента 1, накопленная в дросселе

2 реактивная энергия передается в нагрузку стабилизатора током, протекающим через вторичную обмотку дросселя 2 и открытый за счет ЭДС само.1332295 значением контролируемого тока, до нуля.

Составитель В.Баранов

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Николайчук

Корректор E.Рошко

Подписное

Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3831/43 производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, При длительности открытого состояния диода 5, превышающей пороговый уровень селектора 8, на выходе последнего появляется логический нуль, используемый для управления исполнительным элементом 13, например реле, который отключает стабилизатор от питающей сети.

Формула изобретения

Способ защиты импульсного стабилизатора постоянного напряжения, при котором уменьшение динамических потерь осуществляют путем изменения характера процессов переключения ключевого элемента с помощью ненасыщающегося реактивного элемента в

5 силовой цепи стабилизатора от перегрузок по току, заключающийся в выделении сигнала, пропорционального току нагрузки, сравнении его с заданным сигналом, пропорциональным токоlp вой перегрузке, и формировании управляющего воздействия для ликвидации перегрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, выделе1S ние сигнала, пропорционального току перегрузки, осуществляют по длительности изменения реактивной энергии ненасыщающегося реактивного элемента до заданной величины.