Быстродействующее устройство защиты потребителя от перегрузок и перенапряжений

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания постоянного тока электрических и радиоэлектронных устройство Цель - повышение надежности защиты потребителя и упрощение обслуживания аппаратуры. Устройство содержит датчики тока 2 и напряжения 3, блок 4 перемножения, блок 5 сравнения и блок 1 отключения. На выходе блока 4 перемножения формируется напряжение, пропорциональное потребляемой мощности, которое сравнивается с сигналами допустимой мощности потребления. Блок 1 отключения ограничивает напряжение питания и потребляемый ток на уровне максимально допустимой мощности потребления . 2 ил.Q

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5р 4 G 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 4096920/24-07 (22) 11.05.86 (46) 07.02.88. Бюл, Р 5 (72) Е.Г. Замьппляев (53) 62 1.316.722,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 672627, кл, Н 02 J 9/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 750460, кл. С 05 F 1/573, 1980. (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ЗАЩИТЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания постоянного то„„SU„„1372307 А1 ка электрических и радиоэлектронных устройств. Цель — повышение надежности защиты потребителя и упрощение обслуживания аппаратуры, Устройство содержит датчики тока 2 и напряжения 3, блок 4 перемножения, блок 5 сравнения и блок 1 отключения. На выходе блока 4 перемножения формируется напряжение, пропорциональное потребляемой мощности, которое сравнивается с сигналами допустимой мощности потребления. Блок 1 отключения ограничивает напряжение питания и потребляемый ток на уровне максимально допустимой мощности потребления. 2 ил.!

372307

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках питания постоянного тока электрических и радиоэлектронных устройств.

Цель изобретения — повышение надежности защиты потребителя и упрощение обслуживания аппаратуры.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг„ 2 — схема варианта реализации устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 отключения, силовым входом подключенный к силовой входной шине, выходом к входу датчика 2 тока, силовой выход которого подключен к силовой выходной шине, датчик 3 напряжения, входными выводами подключенный к силовому выходному выводу и общей шине, а выходом — к второму входу блока 4 перемножения, первый вход которого подключен к информационному выходу датчика 2 тока. Выход блока 4 перемножения подключен к первому входу блока 5 сравнения, второй вход которого подключен к установочному входному выводу 6 для подключения источника опорного напряжения, а выход — к управляющему входу б: ока 1 отключения, потребиель 7 и источник 8 питания, причем датчик 2 тока выполнен в виде резис— тора (фиг. 2), включенного последовательно с потребителем. Напряжение, падающее на нем, пропорционально току в цени питания потребителя.

Датчик 3 напряжения выполнен в виде реэистивного делителя, включенного параллельно потребигелю. Напряжение на нем пропорционально напряжению питания погребителя.

Блок 4 перемножения выполнен в ниде аналогового перемножителя на микросхеме К 525 ПС1 или К525 ПС 2.

Напряжение на выходе перемножителя

4 пропорционально произведению сигналов тока потребителя и его питающего напряжения, т„е. потребляемой мощности. Блок 5 сравнения выполнен на операционном усилителе широкого применения по схеме вычитателя. Напряжение на выходе блока 5 сравнения пропорционально разности сигналов потребляемой мощности с выхода блока 4 перемножения и допустимой мощности погребления !, задаваемой на входном выводе 6 при помощи ис10

50 точника опорного напряжения. Раэностный сигнал поступает на вход блока 1 отключения, выполненного в виде стабилизатора тока на полевом транзисторе 9, резисторе 10 и биполярном транзисторе 11.

Ток, протекающий через транзистор 11, т.е. через потребитель, задается напряжением на выходе блока

5 сравнения. При включении источника питания ток потребителя возрастает до тех пор, пока не сравняются напряжения на входе блока 5 сравнения ° При увеличении напряжения источника 8 питания или при включении потребителя с более низким рабочим напряжением, чем установленное на выходе источника питания, ток потребления возрастает, а также возрастает падение напряжения на датчике 2 тока. Сигналы с выхода блока 4 перемножения превышает сигнал P u о блок 5 сравнения отработает таким образом, чтобы уменьшился ток источника тока на полевом транзисторе 9 и резисторе !0. При этом уменьшается проводимость транзистора 11 и проходящий через него ток потребителя 7 и увеличивается падение напряжения на транзисторе 11, т.е. напряжение питания потребителя 7 уменьшается, Это происходит до тех пор, пока сигнал мощности потребления не сравняется с заданной мощностью Po . Таким образом, мощность потребления остается на безопасном уровне.

Блок 5 сравнения можно выполнить также в виде компаратора с цифровым выходом, тогда устройство защиты будет работать в ключевом режиме.

При установке в блоке отключения элемента памяти, например триггера, включение устройства после срабатывания защиты может производиться только по отдельной команде °

Устройство позволяет отключать потребитель или снижать его мощность потребления, если она превысит допустимую величину, а для обеспечения защиты потребителя достаточно предварительно установить только один параметр защиты — допустимую мощность потребления. При этом при подключении потребителей с различны-. ми нагрузочными характеристиками защита срабатывает при достижении в потреоителе допустимой мощности потребления, ограничив его напряже1372 307

Формул а изобретения

Быстродействующее устройство защиты потребителя от перегрузок и перенапряжений, содержащее блок отключения, силовым входом подклю(Составитель А. Баженов

Техред М. оданич

Корректор А,Тяско

Редактор А,Козориз

Заказ 483/40

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4 ние питания потребляемый ток на безопасных для него уровнях.

Быстродействие устройства защиты зависит от времени срабатывания блоков перемножения, сравнения и отключения. Для варианта реализации устройства (фиг. 2) оно лежит в пределах единиц микросекунд. При использовании в блоке отключения электромагнитного реле быстродействие устройстна защиты возрастает до десятков миллисекунд. Вариант исполнения отключающего элемента может быть выбран исходя из величины проходящего тока и стойкости потребителя к перегрузкам. ченный к силовому нх< днс му нынолу, а выходом — к входу датчика тока, силовой выход к.второго подключен к силовому выходному выводу, датчик напряжения, вхолкчiми выводами t .oäключенный к силовому выходному выводу и общей шине, блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты потребителя и упрощения обслуживания, в него введены блок перемножения, первым входом подключенный к информационному выходу датчика тока, вторым нходом — к выходу датчика напряжения, и установочный входной вывод для подключения источника опорного напряжения, причем блок сравнения перным входом соединен с выходом блока перемножения, вторым входом — с указанным установочным входным выводом для подключения источника опорного напряжения, а выход блока сравнения соединен с управляющим входом блока отключения,