Устройство для защиты от токовой перегрузки в однофазной двухпроводной сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к системам регулирования электрических величин, может быть использовано в устройствах питания. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействияУстройство содержит токоограничивающий защитный элемент, коммутационно-защитный блок, датчик тока, выпрямительный мост 5, вспомогательный выпрямитель 6, конденсатор, стабилитрон, транзистор 9 защиты п-р-п-проводимости, четыре токоограничивающих резистора, исполнительный транзистор 14, согласующий p-rt-p-проводимости транзистор и блок контроля и индикации, а токоогрзничивающий защитный элемент содержит защитный конденсатор При перегрузке или коротком замыкании сигнал с датчика тока через вспомогательный выпрямитель поступает через пороговый элемент на защитный транзистор, который, отпираясь, закрывает исполнительный транзистор 14, запирающий ключ - выпрямительный мост 5 и нагрузка отключается от сети 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4341334/07 (22) 10.12.87 (46) 07.04.91. Бюл. М 13 (72) Ю.Н. Снегирев, В,Н, Павлов, T,Ê. Кодыри и В.Ф, Осипов (53) 621.316.925 (088,8) (56) Глук Е.М. Защита полупроводниковых преобразователей, — M.: Энергия, 1982, с. 115, рис. 5.8.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1097988, кл. 05 1/58, 1984.

Терентьев Б.П, Электропитание радиоустройств, Радио и связь, 1958, с. 94, рис. 7 — 28. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКОВОЙ ПЕРЕГРУЗКИ В ОДНОФАЗНОЙ

ДВУХПРОВОДНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам регулирования электрических величин, может быть исполь„„Я ) „„1640772 А1 зовано в устройствах питания. Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия. Устройство содержит токоограничивающий защитный элемент, коммутационно — защитный блок, датчик тока, выпрямительный мост 5, вспомогательный выпрямитель 6, конденсатор, стабилитрон, транзистор 9 защиты п — р-п — проводимости, четыре токоограничивающих резистора, исполнительный транзистор 14, согласующий р — и — р-проводимости транзистор и блок контроля и индикации, а токоограничивающий защитный элемент содержит защитный кон. денсатор, При перегрузке или коротком замыкании сигнал с датчика тока через вспомогательный выпрямитель поступает через пороговый элемент на защитный транзистор, который, отпираясь, закрывает исполнительный транзистор 14, запирающий ключ — выпрямительный мост 5 и нагрузка отключается от сети. 1 ил.

3 1640772

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия, На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства, Устройство содержит токоограничивающий защитный элемент 1, коммутационно-защитный блок 2, нагрузку 3 и датчик 4 тока, причем токоограничивающий защитный элемент 1 включен последовательно с нагрузкой 3 и датчиком 4 тока в одну из силовых шин.

Устройство также содержит выпрямительный мост5, вспомогательный выпрямитель 6, конденсатор 7, стабилитрон 8, транзистор защиты n — р — n-проводимости 9, четыре токоограничивающих резистора 10—

13, исполнительный транзистор 14, согласующий р — и — р — проводимости транзистор 15 и блок 16 контроля и индикации. Причем токоограничивающий защитный элемент 1 выполнен в виде конденсатора 17 защиты и шунтирован выпрямительным мостом 5, в диагональ которого включен коллекторно— эмиттерным переходом исполнительный транзистор 14, который базой соединен с коллектором транзистора 9 защиты, входом коммутационно — защитного блока 2 и через четвертый резистор 13 с плюсом вспомогательного выпрямителя 6, плюсом конденсатора 7 и катодом стабилитрона 8, который анодом через второй резистор 11 подключен к базе транзистора защиты, эмиттер которого через первый резистор соединен с минусом вспомогательного выпрямителя 6, вход которого подключен к выходу датчика

4 тока, последний входом соединен с выходом конденсатора 17 защиты токоограничивающего защитного элемента 1 и с нагрузкой 3, Причем конденсатор 17 защиты выводом соединен с входом устройства.

При этом согласующий транзистор 15 эмиттером через третий резистор 12 подключен к аноду стабилитрона 8, а базой соединен с эмиттером транзистора 9 защиты. Причем коллектор согласующего транзистора 15 подключен к входу блока 16 контроля и индикации, а датчик 4 тока входом включен последовательно с конденсатором 17 защиты и нагрузкой 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства через защитный конденсатор 17 переменное синусоидальное напряжение подается на вспомогательный выпрямитель 6 через датчик 4 тока, в качестве которого может быть трансформатор, резистор и т, д. Положи55 токоограничивающий элемент, параллельно датчику тока подключен коммутационно — защитный блок, выходные клеммы которого присоединены к токоограничивающему элементу, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, 10

50 тельное напряжение вспомогательного выпрямителя 6 при этом через резистор 13 поступает на базу исполнительного транзистора 14, и последний переходит в открытое состояние. При токовой перегрузке или коротком замыкании возрастает напряжение на выходе вспомогательного выпрямителя

6, поступающее с датчика 4 тока. Это приводит к отпиранию порогового элемента, в качестве которого используется стабилитрон

8, что приводит в открытое состояние транзистор 9 защиты. Транзистор 9, отпираясь, подает минусовое запирающее нап ряжение на базу исполнительного транзистора 14.

При этом транзистор 14 запирается. Поскольку сопротивление нагрузки при токовой перегрузке или коротком замыкании уменьшается и становится малым, то 80—

90% напряжения падает на защитном конденсаторе 17 и только 10 — 20% прикладывается к нагрузке 3. При соответствующем подборе величины емкости защитного конденсатора 17 ток аварийного режима примерно равен номинальному значению. Резистор 10 ограничивает ток через защитный транзистор 9. Конденсатор 7 служит для сглаживания переменной составляющей на выходе вспомогательного выпрямителя 6, Причем, одновременно с запиранием исполнительного транзистора 14 поступает сигнал в коммутационно-защитный блок 2, который в зависимости от требований выполняет функцию по отключению питающей сети от устройства через необходимое заданное время. Кроме того, одновременно с отпиранием транзистора 9 защиты открывается согласующий транзистор 15, подающий положительное напряжение в блок 16 контроля и индикации.

Предлагаемое устройство позволяет снизить мощность потерь на защитном токоограничивающем элементе 1 в несколько раз (5 — 10 раз) в зависимости от тока нагрузки 3.

Кроме того, увеличивается быстродействие срабатывания защиты за счет отсутствия инерционных элементов. Это дает возможность повысить надежность устройства защиты.

Формула изобретения

Устройство для защиты от токовой перегрузки в однофазной двухпроводной сети переменного тока, содержащее предназна- ченные для включения в провода сети последовательно с нагрузкой датчик тока и

1540772

Составитель B,Çèìàêoâ

Редактор В,Бугренкова Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Т.Колб

Заказ 1020 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 токоограничивающий элемент выполнен в виде конденсатора, датчик тока — в виде трансформатора тока, а коммутационно-защитный блок- в виде вспомогательного выпрямителя с конденсатором фильтра, стабилитрона, и-р-n — транзистора защиты, четырех токоограничивающих резисторов, р-и-р-согласующего транзистора, исполнительного п-р-п-транзистора, выпрямительного моста и элемента контроля. и индикации, при этом положительный вывод вспомогательного выпрямителя, подключенного к выходной обмотке трансформатора тока, соединен через стабилитрон и первый ограничивающий резистор с базой и-р-и-транзистора защиты, эмиттер которого соединен с базой согласующего р — и— р-транзистора, соединенного змиттером через второй ограничивающий резистор с анодом стабилитрона, к коллектору согласующего р-и — р-транзистора подключен блок контроля и индикации, эмиттер и-р-n — транзистора защиты через третий ограничиваю5 щий резистор подключен к минусовому выводу указанного вспомогательного выпрямителя, коллектор и-р-и — транзистора защиты соединен с базой исполнительного

10 и-р-и — транзистора, соединенной также через четвертый ограничивающий резистор с плюсовым выводом вспомогательного выпрямителя, эмиттер исполнительного р-ир-транзистора соединен с минусовым, а

15 коллектор — с плюсовым выводом выпрямительного моста, выводы переменного тока которого подключены к конденсатору токоограничивающего элемента, минусовые выводы выпрямительного моста и вспомога20 тельного выпрямителя объединены.