Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки

 

Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения - повышение надежности защиты. Устройствосодержит задающий генератор, блок управления, блок коммутации, двухта.ктный транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, датчик тока, нагрузку, блок комму-, тации тока перегрузки, формирователь импульса перегрузки, блок переключения порога срабатывания, формирователь логического сигнала режима работы, два одновибратора. За счет принудительного удержания инвертора одновибраторами в течение фиксированного интервала вромени в соответствующем переключенном состоянии после моментов перехода его в аварийный и рабочий режимы повышается надежность защиты преобразователя от перегрузок. 3 ил.-сЁИзобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах электропитания различных электронных устройств..Известен преобразователь напряжения с защитой от перегрузки, содержащий двухтактный транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, нагруженным на выпрямитель с фильтром и датчиками тока в змиттерных цепях транзисторов инвертора, и схему защиты от перегрузки, содержащую коммутатор тока перегрузки, формирователь импульса перегрузки, схему переключения порога срабатывания и формирователь логического сигнала режима работы с двумя входами, прямым и инверсным выходами.Недостатком устройства является снь:- жение надежности защиты при работе преобразователя на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой.Цель изобретения - повышение надежности защиты при работе преобразователя на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой.Поставленная цель достигается тем. что в преобразователь напряжения с защитой от перегрузок введены два одновибратора, а формирователь логического сигнала режима работы снабжен входами принудительной установки формирователя в аварийный и рабочий режимы. Причем прямой выход формирователя логического сигнала режима работы подключен через один одновибратор к входу принудительной установки формирователя в аварийный режим, а инверсный выход соединен с входом принудительной установки формирователя в рабочий режим через другой одновибратор.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схемаСОgVJ>&ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ 4 (л)

О ф 4 б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1585884 (21) 4787876/07 (22) 02.02.90 . (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Сибирский завод комплектного электропривода "Сибстанкоэлектропривод" (72) А.Б.Немировский, Г.Н.Коваливкер и А.Л.Багинский (53) 621.316.727:621.314.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 11558855888844, кл. Н 02 М 3/335, 1988. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ С

ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике. Цель изобретения — повышение надежности защиты. Устройство

Изобретение относится к преобразова- . тельной технике и может быть использовано в системах электропитания различных электронных устройств.

Известен преобразователь напряжения с защитой от перегрузки, содержащий двухтактный транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, нагруженным на выпрямитель с фильтром и датчиками тока в эмиттерных цепях транзисторов инвертора, и схему защиты от перегрузки, содержащую коммутатор тока перегрузки, формирователь импульса перегрузки, схему переключения порога срабатывания и формирователь логического сигнала режима работы с двумя входами, прямым и инверсным выходами.

Недостатком устройства является снижение надежности защиты при работе преобразователя на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой.

1 (l9) (11) содержит задающий генератор, блок управления, блок коммутации, двухтактный транзисторный инвертор с трансформаторным выходом, датчик тока, нагрузку, блок комму-, тации тока перегрузки, формирователь им пульса перегрузки, блок переключения порога срабатывания, формирователь логического сигнала режима работы, два одновибратора. За счет принудительного удержания инвертора одновибраторами в течение фиксированного интервала времени в соответствующем переключенном состоянии после моментов перехода его в аварийный и рабочий режимы повышается надежность защиты преобразователя от перегрузок. 3 ил.

Цель изобретения — повышение надежности защиты при работе преобразователя на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой.

Поставленная цель достигается тем. что в преобразователь напряжения с защитой от перегрузок введены два одновибратора, а формирователь логического сигнала режима работы снабжен входами принудительной установки формирователя в аварийный и рабочий режимы. Причем прямой выход формирователя логического сигнала режима работы подключен через один одновибратор к входу принудительной установки формирователя в аварийный режим, а инверсный выход соединен с входом принудительной установки формирователя в рабочий режим через другой одновибратор.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема

1713047 реализации блока коммутации; на фиг. 3— эпюры, поясняющие работу преобразователя с защитой от перегрузки.

Устройство содержит задающий генератор 1, схему 2 управления, блок 3 коммутации, двухтактный транзисторный инвертор 4 с трансформаторным выходом, датчик 5 тока, нагрузку 6, схему 7 коммутации тока перегрузки, формирователь 8 импульса перегрузки, схемы 9 переключения ,порога срабатывания, формирователь 10 логического сигнала режима работы, одновибраторы 11 и 12. Выход задающего генератора 1 соединен с входом схемы 2

10 управления, подключенной выходами 1 и 2

15 к входам 1 и 2 блока 3 коммутации, Выходы

1 и 2 блока коммутации 3 соединены с двумя основными входами 1 и 2 инвертора 4, соединенного выходом 1 с датчиком 5 тока и

20 выходами 2 и 3 — с нагрузкой.6. Выход 3 блока 3 коммутации подключен к управляющему входу схемы 7 коммутации тока перегрузки, соединенной выходами 1 и 2 с дополнительными входами 3 и 4 инвертора

4. Выход 1 инвертора 4 соединен с входом

1 формирователя 8 импульса перегрузки, подключенного входом 2 через схему 9 переключения порога срабатывания, к выходу

1 формирователя 10 логического сигнала реции. Выходы 1 и 2 формирователя 10 через одновибраторы 11 и 12 соединены соответственно с входами 3 и 4 формирователя, подключенного выходом 2 к входу 3 блока 3

35 коммутации.

Задающий генератор 1 (ЗГ) служит для формирования кратковременных тактовых импульсов. Схема 2 управления (СУ) предназначена для формирования вхОдных им40

45 пульсов двухтактного транзисторного инвертора 4 и управления работой формирователя 10. Су 2 реализована в виде Т-триггера 13, выполненного на основе D-триггера по типовой схеме включения (например, на микросхеме 564 TM2). Прямой и инверсный выходы триггера 13 являются выходами 1 и

2 схемы СУ2.

Блок 3 коммутации (БК) служит для отключения выходов 1 и 2 СУ 2 от основных входов 1 и 2 инвертора 4 при возникновении аварийного режима и подключения выхода

1 СУ 2 к управляющему входу схемы коммутации тока 7 перегрузки. На фиг. 2 приведена схема реализации БК 3, где 14, 15, 16— двухвходовые логические схемы И. Первые входы схем И 14 и 15 соединены с входом 1

БК 3, Первый вход схемы И 16 соединен с

55 входом 2 БК 3. Второй вход схемы И 14 соединен с входом 4 БК 3. Вторые входы схем И 15 и 16 соединены с входом 3 БК 3. жима работы и входом 4 блока 3 коммута-, 30

Выходы схем И 14 — 16 служат выходами 3, 1, 2 блока 3 коммутации соответственно.

Транзисторный инвертор 4 (ТИ) с трансформаторным выходом служит для преобразования напряжения источника постоянного напряжения в переменное и выполнен по двухтактной схеме с независимым возбуждением и выводом средней точки первичной обмотки трансформатора, к которой подключается один из выводов источника напряжения. В качестве коммутирующих в ТИ 4 установлены коммутирующие (основные) транзисторы 17 и 18, базы которых служат двумя основными входами. ТИ 4 — входами 1 и 2. Дополнительными входами

3 и 4 служат коллектор и эмиттер транзистора 17 соответственно.

Датчик 5 тока (ДТ) предназначен для получения напряжения Одт, пропорционального коллекторному току транзистора

17, и выполнен на измерительном резисторе 19, включенном между эмиттером транзистора 17 и общей точкой схемы, к которой подключен другой вывод источника напряжения Е>. Для симметрии схемы ТИ 4 в эмиттер транзистора 18 включен такой же по номиналу измерительный резистор 20.

Такое выполнение схемы ДТ 5 позволяет исключить влияние на уровень выходного сигнала датчика тока неидентичности транзисторов 17 и 18.

Нагрузка 6 ТИ 4 выполнена в виде двухполупериодного выпрямителя с активно-емкостными фильтрами 30 и 31.

Схема коммутации тока перегрузки (СКП) предназначена для формирования напряжения на ДТ 5 при работе преобразователя в режиме перегрузки и короткого замыкания. СКП 7 реализована в виде дополнительного транзистора 21 той же проводимости, что и коммутирующие транзисторы 17 и 18. В коллекторной цепи транзистора 21 установлен резистор 22, обеспечивающий работу транзистора 21 при отпирании (в ключевом режиме) в области насыщения, что обеспечивает высокую чувствительность ДТ 5 и температурную стабильность выходного напряжения. Для обеспечения ключевого режима транзистора 21 выбирается соответствующий ток базы.

Второй конец резистора 22 и эмиттер дополнительного транзистора 21 являются соответственно выходами 1 и 2 СКП 7. База транзистора 21 служит управляющим входом СКП 7.

Формирователь 8 импульса перегрузки (ФИП) служит для формирования на его выходе перепада напряжения при превышении сигналом на выходе ДТ 5 порога

1713047 1 при 0„.1 0„2, ),0 пРи Uex.1 < Uex.2, 10

О при L4 =0 в момент перехода преобразователя в рабочий режим;

0фдс = 0 в интервале 1р (t (t11 независимо от 0з на этом интервале;

"0 в области t11

И

1 при L4 = 1 в момент tA перехода преобразователя в аварийный режим;

0фдс = 1 в интервале tA (t (t12 независимо от 0з на этом интервале;

1 в области t12 < t < tp npu 0з — — 1 на соответствующих интервалах времени 0 — 1„ мы и соединены с R u S-входами триггера 27 (фиг. 1).

40 Одновибратор 28 служит для устранения влияния на точность формирования логического сигнала режима работы коммутационного выброса коллекторного тока в момент насыщения трансформатора

45 ТИ 4. Для этого длительность импульса

s> одновибратора 28 выбирается 0,7 Т, так где 112 — длительность импульса одновибратора 12 на входе 4 ФЛС 10.

ФЛС 10 реализован на D-триггере 27 (например, микросхеме типа 564ТМ2). Вход

2 ФЛС 10 соединен через одновибратор 28 и схему НЕ 29 с С-входом 0-триггера 27.

Входы 3 и 4 ФЛ С 10 являются соответственно входами принудительной установки формирователя 10 в рабочий и аварийный режисрабатывания формирователя. ФИП 8 может быть выполнен по схеме компаратора, например, на микросхеме типа 521САЗ, имеющей два сигнальных входа 1 и 2.

Алгоритм работы ФИП 8 описывается 5 уравнением где Us — выходной сигнал ФИП 8;

"1", "0" — уровни сигналов;

0вх,1, 08х.2 — уровни сигналов на соответствующих входах ФИП 8, Схема 9 переключения порога срабаты- 15 вания (СПП) предназначена для изменений порога срабатывания ФИП 8 при переходе преобразователя из рабочего(0П1) в аварийный Режим Работы (0д2) и обРатно. Необходимость в изменении порога объясняется 20 тем, что ДТ 5 запитывается в рабочем режи-,ме коллекторным током, протекающим через полуобмотку трансформатора ТИ 4 и транзистор 17, а в аварийном режиме— коллекторным током транзистора 21, про- 25 текающим через ту же полуобмотку трансформатора и дополнительный резистор 22.

Поэтому току перегрузки при аварийном режиме (после переключения ДТ 5 с транзистора 17 на 21) соответствует напряжение 30

0дт в К-раз меньшее, чем уровень UaT в рабочем режиме. Этим объясняется необходимость соответствующего уменьшения поРОГОВОГО УРОВНЯ В аеаРИйНОМ РЕЖИМЕ (С 0л1 на 0п2).

Схема реализации СПП 9 приведена на фиг. 1, где 23 — 25-делитель опорного нап ряжения Е« на резисторах, 26 — транзисторный ключ, Резисторы 23-25 соединены последовательно и подключены к источнику опорного напряжения Е«. Точка соединения резисторов 23 и 24 служит выходом СПП

9, Ключ подсоединен параллельно резистору 25. База ключа 26 является управляющим входом СПП 9, Ключ 26 служит для шунтирования резистора 25 при подаче на входуровня "1" и изменения тем самым коэффициента деления опорного напряжения.

Формирователь 10 логического сигнала режима работы (ФЛС) предназначен для формирования на его выходах 2 и 1 логических сигналов "1" в зависимости от режима работы преобразователя (рабочий, аварийный) и сигналов на управляющих входах 3 и

4, При этом длительность логического сигнала "1" определяется длительностями аварийного (рабочего) режима и импульса на выходе одновибратора 12 (11), поступающего на соответствующий управляющий вход

ФЛС.

Работа ФЛС 10 описывается следующим алгоритмом.

В рабочем режиме напряжение на выходе 1 ФЛС 10 равно

1713047 как длительность коммутационного выброса не превышает 0,3 Т, где Т вЂ” период повторения тактовых импульсов ЗГ1.

Одновибратор 28 может быть реализован на микросхеме типа 155АГ1. При срабатывании одновибратора 28 на его выходе формируется уровень "1".

Логическая схема HE 29 инвертирует выходной сигнал одновибратора 28. Поэтому при поступлении на вход схемы НЕ 29 импульсов длительностью ги с периодом повторения Т, на выходе схемы НЕ 29 фор . мируются сигналы U2o с логическим уровнем "1", длительностью т, =2Т- ти, О при Q

U2Q= у

1 при t, т.е. t =

= ти °

D-триггер 27 предназначен для формирования логического уровня сигнала "1" на выходах 1 и 2 ФЛС 10 при следующих временных соотношениях импульсов, поданных на D и С-входы

Для выхода 1 на О-входе U = "1" при 0 < с < ь, 1 при t =tg — 2Т, на С-входе 0 = 0 при 0

При этом согласно логике работы Dтриггера, "1" формируется на его прямом выходе в момент t = t< = г прихода импульl са на С-вход.

Для выхода 2 (ввиду инверсности выходов 2 и 1 это же условие определяет формирование "0" на выходе 1) на D-входе 0 при 0

U =,ь

1 1:при Ь <т <Т, на С-входе

1 при t =t,-2Т;

U=

0 при 0 <т <ъи.

Одновибратор 11 предназначен для блокирования ФЛС 10 по входу 3 в течение длительнбсти импульса t11, т.е. для-удержания ФЛС 10 в состоянии "0" на выходе 1 на время t11 с момента tp начала рабочего режима. Поэтому вход 3 является входом принудительной установки формирователя 10 в

5 рабочий режим, Одновибратор 12 предназначен для блокирования ФЛС 10 по входу 4 в течение длительности импульса tn, т.е. для удержания ФЛС 10 в состоянии "1" на выходе 1 на

10 время t12 с. момента 1А начала аварийного режима, Вход 4 является входом принудительной установки формирователя 10 в аварийный режим.

Одновибраторы 11 и 12 могут быть реа15 лизованы на микросхеме типа 155АГ1, причем выбирают t11 =t12 tn где tn длительность установления амплитуды напряжения Ucç1 на выходе ВзоСз -фильтра нагрузки 6 при переходных процессах, 20 возникающих при изменении режима работы преобразователя в моменты тр и tA (tB— пропорционально постоянной времени йзоСз1 фильтра с активно-емкостной нагрузкой Rao и Сз1).

25 Работа устройства поясняется эпюрами, приведенными на фиг. 3, где а — тактовые импульсы на выходе задающего генератора 1; б, в — импульсы на выходах 2 и 1 схемы 2 управления; г — импульсы на

30 выходе одновибратора 28; д — импульсы на выходе схемы НЕ 29; е — сигналы на выходе датчика 5 тока; ж — импульсы на выходе формирователя 8 импульса перегрузки; з— импульс на выходе формирователя 10 логи35 ческого сигнала режима работы; и, к — импульсы на выходе соответственно одновибраторов 12 и 11; л — импульсы на вых. 3 блока 3 коммутации; м — эскиз изменения напряжения О з1 на конденсаторе 31

40 фильтра 6 нагрузки.

В исходном состоянии, соответствующем произвольному моменту времени ао (фиг. 3a) рабочего режима преобразователя, уровень напряжения на выходе 1 ФЛС 10

45 (триггера 27) равен "0" (фиг. За), на выходе 2 — "1". Выход 3 БК 3 блокирован. Поэтому сигналы на управляющем входе СКП 7 отсутствуют (фиг. 3n), Выходы 1 и 2 БК 3 деблокированы. Поэтому выходы 1 и 2 СУ 2 через И

50 15 и 16 блока 3 коммутации подключены к основным входам 1 и 2 ТИ 4. Напряжение на выходе 1 СУ 2 равно "1", на выходе 2 — "0" (фиг. З,б,в). Коммутирующий транзистор 17 открыт, коммутирующий транзистор 18 за55 крыт. Дополнительный транзистор 21 СКП 7 заперт. Ключ 26 заперт. На выходе СПП 9 сформирован уровень напряжения ОП1, соответствующий рабочему режиму. На выходе одновибратора 28 формируются

1713047

10 импульсы t . Напряжение на выходе одно-, вибраторов 11 и 12 равно нулю (фиг. 3 и,к).

Уровень напряжения на выходе СПП 9 (Ол1) выбирается равным напряжению UaT на резисторе 19 датчика 5 тока, формируемому в момент с = и = ти при предельно допустимом значении тока в нагрузке 6 инвертора 4 (предельно допустимая перегрузка). Так, например, если при предельно допустимой перегрузке коллекторны и ток транзистора 17 равен 200 мА, й1д = 3,0 м, уровень Ол1=0,6

В. ТаК КаК РЕЖИМ РабОЧИй, НаПРЯжЕНИЕ Ол1 на ДТ5 в соответствующем интервале времени 0 — си ниже уровня Оп1. предположим при этом, что в одном из периодов коммутации ТИ 4 в рабочем режиме в момент t1 = t ai

= t< на выходе схемы НЕ 29 формируется импульс "1" длительностью t> = 2Т - tw (на фиг. 3 не показан), поступающий на С-вход триггера 27. При сравнении Одт с уровнем

Uii1 в соответствующий момент их равенства t2, находящийся согласно алгоритму работы ФЙП 8 в рабочем режиме вне интервала времени t1, на выходе компараI тора ФИП 8 формируется импульс "1", поступающий на 0-вход триггера 27.

: Указанные соотношения уровней напряжеНИй Одт И Ол1 ПОЛНОСТЬЮ аНаЛОГИЧНЫ ПРИВЕденным для рабьего режима на фиг. 3е во временном интервале t13,,t14 (фиг. 3a). Причем моменту t1 соответствует (фиг. Зд) мо1 мент t1 временного интервала t= 2Т-tii=

II

2Т вЂ” tw . Моменту t2 соответствует момент

t13 Равенства Одт = О„1 (фиг. 3e).

Так как 12,> t1 = tg = t, т.е, сигнал на

1 I

D-входтриггера 27 поступает позже импульса на С-входе, D-триггер, согласно алгоритму его работы остается в прежнем состоянии. Информация в триггер 27 не записывается. Напряжение на выходе 1 ФЛС

10 (триггера 27) равно "0". Поэтому преобразователь остается в рабочем режиме. При этом амплитуда переменного напряжения

UH на выходе 2 (3) полуобмоток трансформатора ТИ 4 незначительно превышает амплитуду постоянного (выпрямленного) напряжения на конденсаторе 31 Осз1 на величину падения напряжения на открытых диодах выпрямителя 6 нагрузки: Uii > Ua1.

Величина нагрузочного сопротивления 30 определяет амплитуду напряжения Одт на выходе ДТ 5, Предположим, что в некоторый момент сэ (сг < 1з < ta) происходит перегрузка ТИ 4 по току, превышающая предельно допустимую величину — начало аварийного режима.

Вследствие этого напряжение Одт (фиг. Зе) превышает поРоговый УРовень Ол1 в момент

t4 < Ь. На выходе ФИП8вмоменттз<тд

20 формируется импульс "1" (фиг. Зж). Так как при этом импульс на О-вход триггера 27 поступает раньше, чем появится уровень "1" на С-входе, на выходе 1 ФЛС 10 формируется "1" (фиг. Зз). На выходе 2 при t = tA ФЛС

10 устанавливается уровень "0". Появление

"1" на в.4 БК 3 деблокирует выход 3 БК 3, появление "0" на входе 3 БК 3 блокирует БК

3 по выходам 1 и 2. Кроме того, появление

"1" на управляющем входе СПП 9 открывает ключ 26, который шунтирует резистор 25.

Напряжение на выходе СПП 9 уменьшается до уровня Олг, соответствующего аварийному режиму (Un2 < Un1)

Деблокирование выхода 3 БК 3 приводит к тому, что на его выходе 3 и соединенном с ним управляющем входе СКП 7 начинают формироваться импульсы, определяемые логическими уровнями сигналов на входе 1 БК 3 (фиг. Зл). При появлении "1" на управляющем входе транзистора 21 (интервалы времени 15-ta, ст — tII), он открывается и на выходе ДТ 5 формируются импульсы напряжения, амплитуда которых Одт в пер1

25 вый момент ts после переключения оказы1 веется меньше порогового уровня Олг (фиг.

Зе) на соответствующем интервале 0-ти. Это объясняется тем, что при переключении ТИ

4 на дополнительный транзистор 21 с токо30 ограничительным резистором 22 амплитуда напряжения UH на выходе трансформатора

ТИ 4 оказывается ниже установившегося на конденсаторе 31 постоянного напряжения

Ua1, соответствующего и редшествующей

35 работе ТИ 4 в рабочем режиме при t < tA.

Поэтому на время длительности переходных процессов ti1 в RC-фильтре нагрузки 6 диоды выпрямителя подзакрываются, их прямое сопротивление возрастает и напря40 жение Одт на резисторе 19 уменьшается—

I несмотря на токовую перегрузку и реобразователя Возникает режим, близкий к холостому ходу работы ТИ 4. При формировании "1" на выходе "1" ФЛС 10 в

45 момент t4" (фиг. 3a) запускается одновибратор 12 (фиг. Зи), длительность импульса которого t12 превышает tn (фиг,Зм).

Поэтому, несмотря на.то, что Одт < Опг

1 в соответствующих интервалах времени 0—

50 ti1 области т4 < t< tn — соотношение амплитуд напряжений, характерное для неаварийного (рабочего) режима триггер 27 в течение времени t12 принудительно удерживается по S-входу (вход 4 ФЛС 10) в со55. стоянии "1".

После окончания импульса t12 при продолжающейся перегрузке ФЛС 10 остается в состоянии "1" на выходе 1, так как к моменту времени тт (фиг. За) переходные процессы в RC-фильтре нагрузки 6 заканчи1713047 ваются. Поэтому напряжение Uc31 фильтра успевает уменьшиться до уровня ниже амплитуды UH на величину прямого падения напряжения на диодах выпрямителя, которые открываются и тем самым подключают аварийную нагрузку к инвертору 4, При этом напряжение Одт возрастает и становится ! и ро порцио наль н ым току перегрузки. В дальнейшем при продолжающемся аварийной режиме, при равенстве напряжений

0 х.1 На ВХОДЕ 1 И UnZ На ВХОДЕ 2 КОМПаратОра ФИП 8 формируются импульсы (фиг. Зж), возникающие в моменты (tz) соответствую-! щего интервала времени (ty — t8). При этом моменты t появления передних фронтов col ответствующих импуль ов на 0-входе триггера 27 находятся внутри временного интервала 0 — t<. 0 < t < t, т.е. соотношение

I времени поступления импульсов на.входы 1 и 2 ФЛС 10 остается таким же, как при возникновении аварийного режима при т =

=t4. Поэтому на выходе 1 ФЛС 10 сохраняется уровень "1".

Предположим, что аварийный режим оканчивается в момент времени tl! (фиг, За).

Снижение перегрузки ниже предельно допустимой приводит к уменьшению напряжения на выходе ДТ 5 (интервал tg — t1o). Сигнал на входе 1 ФИП 8 становится меньше уровня Uz (фиг. 3e), Поэтому момент tg ! равенства входных напряжений при возникновении на ДТ 5 коммутационного выброса тока оказывается вне интервала 0-t (ти < tg < Т . На выходе ФИП 8 в момент

tg > tp = tg формируется импульс "1" (фиг. ! I

Зж), поступающий на 0-вход триггера 27.

Так как tg > ти, т,е. сигнал íà D-вход поступает позже импульса на С-входе (фиг.

Зд), 0-триггер 27 согласно алгоритму его работы меняет состояние и на вь!ходе 1

ФЛС 10 устанавливается уровень "0", на выходе 2 — "1" (фиг, Зз). Единичный перепад на выходе 2 ФЛС 10 запускает одновибратор 11 с длительностью импульса », который через вход 3 ФЛС 10 поступает на

R-вход триггера 27 (фиг. Зж).

Происходит переход из аварийного режима работы преобразователя в рабочий режим; Появление "0" на входе 4 БК 3 блокирует выход 3 БК 3, на котором устанавливается уровень "0". Дополнительный транзистор 21 СКП 7 запирается. Кроме того, запирается ключ 26. На выходе СПП 9 устанавливается уровень 0п1. Появление

"1" на входе 3 деблокирует БК 3 по выходам

1 и 2. Поэтому с выходов 1 и 2 СУ 2 импульсы поступают через И 15 и 16 на основные входы 1 и 2 ТИ 4. К выходным полуобмоткам (выходы 2 и 3) ТИ 4 прикладывается напряжение, амплитуда которого U< в течение

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет обеспечить надежность защиты преобразователя, нагруженного на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой.

При этом имеется возможность регулировки в широком диапазоне уровня .предельно допустимого тока перегрузки, при превышении которого срабатывает защита преобразователя, возвращающая его в рабочий режим после уменьшения перегрузки, времени t!! переходных процессов на RCфильтре нагрузки 6 оказывается больше, чем установившееся в предшествующем аварийном режиме постоянное напряжение на конденсаторе 31, В результате этого в течение интервала длительности переходных процессов tn происходит дополнительный подзаряд конденсатора 31, что приводит к увеличению амплитуды Од на датчике 5 тока по сравнению с уровнем Uz> в установившемся рабочем режиме (на фиг.

3е условно показана только область t»-т12).

АМПЛИтУДа Одт В ИНтЕРВаЛЕ t11 — t12 В ПРЕДЕлах длительности 0 — ти (фиг, Зг) оказывается

15 больше Un1. При сравнении 0дт с 0м (фиг, Зе) в момент t» < ти формируется импульс

I на выходе компаратора ФИП 8 (фиг. Зж), поступающий на D-вход триггера 27. Так как

t»«< t<, то.по аналогии с ранее рассмотренI

20 ным случаем (t4

I (выход 1 ФЛС 10) должна произойти ложная установка "1" — признак перехода в аварийный режим (ложная — так как фактически в рабочем, установившемся режиме пере25 грузки нет), Однако ложный переход преоб- разователя в аварийный режим не происходит, так как в интервале t переходных процессов ФЛС 10 удерживается по входу 3 принудительной установки в ра6о30 чий режим (вход 3 триггера 27) в состоянии

"0" импульсом одновибратора 11 длительностью t» (фиг. Зк). После окончания переходных процессов в рабочем режиме (фиг, 3M) при t = t1z дополнительная перегрузка, I

35 обусловленная дозарядом конденсатора 31, снижается до нуля. Поэтому напряжение

0дт В ИНтЕРВаЛЕ 1З вЂ” т14 В ПРЕДЕЛаХ ДЛИтЕЛЬности О-ти, определяемое установившейся нагрузкой, становится меньше О!!1. При

40 сравнении 0дт с Ол1 (фиг. Зе) в момент т1з

I формируется импульс на выходе компаратора ФИП 8 (фиг. Зж), поступающий на О-вход триггера 27. Так как 1з > t<, то по аналогии

I с ранее рассмотренным случаем (tg > t„) !

45 преобразователь остается в рабочем режиме при снятой блокировке ФЛС 10 по входу . 3. В дальнейшем при возникновении перегрузок указанные циклы работы повторяются.

1713047

Формула изобретения

Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки по авт. св, hh 1585884, о тл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности защиты при работе преобразователя на выпрямитель с фильтром с активно-емкостной нагрузкой, в него введены два одновибратора, а формирователь логического сигнала режима работы снабжен входами принудительной установки формирователя в аварийный и рабочий режимы, причем прямой выход формирователя логического сигнала режима работы подключен

5 через один одновибратор к входу принудительной установки формирователя в аварийный режим, а инверсный выход соединен с входом принудительной установки формирователя в рабочий режим че10 рез другой одновибратор.

1713047 мг

Ф ь

° ц

Составитель А.Немировский

Редактор И.Касарда Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л.Патай

Заказ 542 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101