Устройство электропитания с защитой от превышения и понижения выходного напряжения и с контролем защиты

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты источников вторичного электропитания, преимущественно высоковольтных. Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых напряжений при обеспечении высокой точности. С помощью потенциометра, подключенного к неуправляемому источнику напряжения, добиваются срабатывания защиты с фиксацией вольтметром (киловольтметром) предельного напряжения в момент срабатывания. Неуправляемый источник напряжения выполнен на двух стабисторах. Они включены между токоограничительным элементом и стабилитроном блока электропитания. Средняя точка стабисторов через резистор подключена к первому входу схемы сравнения блока электропитания и соединена с ползунком потенциометра. Один из крайних выводов потенциометра соединен с общей точкой токоограничительного элемента и неуправляемого источника напряжения, а другой - с общей точкой этого источника и стабилитрона. К второму входу схемы сравнения через делитель подключен выход блока электропитания. Он является одновременно выходом преобразователя, управляемого от схемы сравнения. Вводя в действие на время проверки потенциометр и перестраивая им выходное напряжение блока электропитания, измеряют выходное напряжение, равное пороговому, не нарушая штатной его настройки, и номинал. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ю

f51)5 Г 05 F 1/569

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4464113/24-07 (22) 21.07.88 (461 30 ° 07 ° 90. Бюл. 28 (72) В.Н.Скачко (53) 621 316.722 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 699511, кл. О 05 Г 1/569, 1979.

Авторское свидетельство СССР

1 691978. кл. G 05 F 1/569, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ С ЗАlÃ(ÈÒ0É ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ И ПОНИЖЕНИЯ. ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И С КОНТРОЛЕМ 3АР(ИТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты источников вторичного электропитания, преимущественно высоковольтных. Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых напряжений при обеспечении высокой точности. С помощью потенциометра, подключенного к неуправляемому источнику напряжения добиваются срабатывания защиты с фиксацией вольтметром (киловольтметром) предельного напряжения в момент сраИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты вторичных источников электропитания по напряжению, преимущественно высоковольтных.

Цель изобретения - расширение диапазона контролируемых напряжений при обеспечении высокой точности.

На чертеже представлена схема устройства электропитания с защитой от

2 батывания. Неуправляемый источник напряжения выполнен на двух стабисторах. Они включены между токоограничительным элементом и стабилитроном блока электропитания. Средняя точка стабисторов через резистор подключена к первому входу схемы сравнения блока электропитания и соединена с ползунком потенциометра. Один из крайних выводов потенциометра соединен . с общей точкой токоограничительного элемента и неуправляемого источника напряжения, а другойс общей точкой этого источника и стабилитрона. К второму входу схемы сравнения через делитель подключен выход блока электропитания. Он является одновременно выходом преобразователя, управляемого от схемы сравнения. Вводя в действие на время проверки потенциометр и перестраивая им выходное напряжение блока элект,ропитания, измеряют выходное напряжение, равное пороговому, на нарушая штатной его настройки, и номинал.

2 з.п. ф-лы, 1 ил. превышения и понижения выходного напряжения и с контролем защиты.

Устройство состоит из блока 1 электропитания, содержащего источник

2 опорного напряжения, включающий в себя последовательно соединенные токоограничительный элемент 3, неуправляемый источник 4 напряжения, выпол" ненный на двух последовательно соединенных стабисторах 5 и 6, и стабилит1582184 он 7, элемент 8 сравнения, управляемый прео рввователа 9 постоянного . напряжения в. бопее высокое постоянное напряжениер включенный между выходом элемента 8 сравнения и выходом блока

1 питания, резистор 10, конденсатор . ll и первыи регулируемый делитель 12, .а также из блока 13 защиты, второго

,регулируемого делителя 14, вольтмет ра 15, ключа 16 управления, потенциометра 17 и выводов 18 - 20 для под ключения потенциометра 17. Общая точ,,ка стабисторов 5 и 6 через резистор 10 подключена к первому .входу элемен- 15 та 8 сравнения, с которым соединен коНденсатор 11, вторым выводом подключенный к общему проводу схемы и через первый вывод 18 для подключения потенциометра, а также первое напаравление 16,1 ключа 16 к ползунку потенциометра 17, один из крайних выводов которого через второе направление 16.2 ключа 16 управления и че: рез вывод 19 для подключения потен- 2д циометра соединен с общей точкой токоограничительного элемента 3, а второй через вывод 20 - с общей точкой стабистора б и стабилитрона 7. К выходу элемента 8 сравнения подключен управляющий вход преобразователя

9 постоянного напряжения в постоянное, выход которого является выходом блока 1 электропитания, подключенным через второй регулируемый делитель

12 к второму входу элемента 8 сравнения. К выходу блока 1 питания подключен вольтметр 15, потребитель 21, а также через второй регулируемый делитель 14 вход блока защиты 13, выход которого соединен с входом выключения блока 1 электропитания, являющийся входом выключения преобразователя 9.

Устройство работает следующим образом, В штатном режиме работы ключ 16 управления выключен и выходное напряжение блока 1 электропитания определяется настройкой первого регулируемого делителя 12. Стабилизация выходного напряжения осуществляется путем сравнения опорного напряжения, снимаемого со стабилитрона 7 и стабистора 6 с напряжением обратной а

55 .связи с выхода блока 1 питания, Усиленным элементом 8 сравнения напряжением рассогласования ведется управление высоковольтным преобразователем 9. Пороги защиты определяются вторым регулируемым делителем 14.

Если вследствие неисправности блока 1 электропитания происходит отклонение его выходного напряжения за заданные пределы, блок 13 защиты его выключают.

Чтобы проверить исправность блока

13 защиты и измерить его ороги сра" батывания, с помощью ключа 16 управ" ления вводят в действие потенциометр

17. Теперь опорное, а значит, выходное напряжение преобразователя, станет перестраиваемым, Опорное напряжение, равное в штатном режиме сум" марному напряжению стабилитрона 7 и стабистора 6, может быть изменено как в сторону уменьшения до напряжения одного лишь стабилитрона 7 в нижнем положении ползунка потенциометра

17, так и до суммарного напряжения этого же стабилитрона и двух стабисторов 5 и 6 в верхнем положении пол" эунка потенциометра 17. На резисторе

10 наблюдается падение напряжения между штатным опорным напряжением и вновь установленным в процессе изме" нения выходного напряжения блока 1 электропитания потенциометром 17.

Среднему положению ползунка потенциометра соответствует (при равенстве напряжений обоих стабисторов) номинальный уровень выходного напряжения блока 1 электропитания. Перестраивая выходное напряжение, убеждаются в срабатывании защиты и измеряют. ее пороги по последним показаниям вольтметра (киловольтметра) 15.

В предложенном устройстве достигается таким образом перестройка выходного напряжения с помощью внешнего относительно блока питания потенциометра, позволяющая проверить работу блока защиты и измерить пороги его срабатывания без нарушения штатной установки выходного напряжения блока электропитания. Потенциометр

17 и ключ 16 управления могут располагаться за пределами блока питания, например, входить в состав технологического (стендового) оборудования и подключаться к выводам 18 - 20 блока электропитания, которые могут быть разъемными, только при необходимости. Расположение потенциометра на большом удалении от блока электропитания может вызвать наводки переменного напряжения на чувствительный

15

ЗО

Формула изобретения

1. Устройство электропитания с защитой от превышения и понижения выходного напряжения и с контролем за" щиты, содержащее блок электропитания, неуправляемый источник напряжения, ключ управления, потенциометр, средний вывод которого соединен с . одним из выводов ключа управления, блок защиты, вольтметр, подключенный к выходным выводам, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых напряжений, при обеспечении высокой точ1

5 1У высокоомный первый вход элемента 8 сравнения. Чтобы это не нарушило работу схемы сравнения и устройства

s целом, первый вход схемы сравнения заблокирован конденсатором 11. На периоде эксплуатации без потенциомет, ра и ключа управления выходное напряжение блока питания является номинальным. Разделение (f óíêöèé установки номинального напряжения (регулируемым делителем) на заводе-изготовителе и перестройки выходного напряжения для контроля защиты с помощью внешнего потенциометра во время эксплуатации обеспечивает выполнение операций контроля, не нарушая заводской регулировки (которая может быть законтрена и даже недоступна в блоке электропитания в собранном виде) и гарантии завода-изготовителя за вы" ходные параметры блока.

Предложенное устройство выгодно отличается от прототипа тем, что оно позволяет проверить исправность защиты и измерить пороги срабатывания защиты без каких-либо ограничений на величину выходного напряжения блоков электропитания, в том числе высоковольтных, с точностью используемого вольтметра..Отсутствие элементов контроля на потенциале выхода блока позволяет избежать снижения прочности изоляции и нарушений требований техники безопасности при выполнении операций контроля. ности, в него цведены резистор, конденсатор, первый и второй регулируемые делители, подключенные к выходным выводам, а блок электропритания выполнен на указанных резисторе„ конденсаторе, первом регулируемом делителе, на элементе сравнения, управляемом преобразователе постоянного напряжения, вход и выход которого подключены соответственно к выходу элемента сравнения и выходным выводам устройства, а также на источни ке опорного напряжения, включающем . в себя токоограничительный элемент и стабилитрон, между которыми включен неуправляемый источник напряжения; состоящий из двух последовательно соединенных стабисторов, первый вход элемента сравнения через резистор подключен к общей точке стабисторов неуправляемого источника напряжения, а второй вход элемента сравнения подключен к выходу первого регулируемого делителя, вход блока защиты подключен к выходу второго регулируемого делителя, а выход - к входу выключения управляемого преобразователя, параллельно первому входу элемента сравнения подключены конденсатор и первый вывод для под" ключения потенциометра, вторым выводом для подключения которого является общая точка токоограничительного элемента и неуправляемого источника напряжения, а третьим выводом для подключения потенциометра является общая точка этого источника и стабилитрона, первый из указанных выводов подключен к среднему выводу потенциомЬтра, а второй и третий - к крайним выводам потенциометра.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юще е с я тем, что два любых из указанных трех выводов потенциометра соединены с выводами для его подключения через ключ управления.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве ключа управления использован переключатель на два направления.

1582184

Составитель С. Горбачева

Техред Л.Олийнык Корректор С. Левкун

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2089 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191