SU1265748A1

SU1265748A1 - Method of protection of voltage stabilizer against current overload

Info

Publication number: SU1265748A1
Application number: SU853890608A
Authority: SU
Inventors: Николай Афанасьевич Горяйнов; Константин Александрович Попов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5156
Priority date: 1985-04-29
Filing date: 1985-04-29
Publication date: 1986-10-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и мозкет быть использовано в источниках электропитани . Цель - повышение эффективности защиты и уменьшение времени восстановлени стабилизатора после перегрузки. Поставленна цель достигаетс тем, что по сигналу включени ключевого элемента 6 контура 5 импульсного регулировани ограничивают ток контура 1 непрерывного регулировани на заданном уровне, а по сигналу на сн тие перегрузки формируют импульс посто нной длительности и выключают ключевой элемент контура импульсного регулировани на врем действи сформированного импульса. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and brass to be used in power supplies. The goal is to increase the effectiveness of protection and reduce the recovery time of the stabilizer after an overload. The goal is achieved by the fact that the switching-on signal of the key element 6 of the pulse control loop 5 limits the current of the continuous-control loop 1 at a predetermined level, and the signal for removing the overload generates a pulse of constant duration and turns off the key element of the pulse-controlled control loop for the duration of the generated pulse . 1 il.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания.The invention relates to electrical engineering and can be used in power sources.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты и уменьшение времени восстановления стабилизатора напряжения после перегрузки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of protection and reduce the recovery time of the voltage regulator after overload.

На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ защиты. 'The drawing shows a block diagram of a device that implements the proposed method of protection. ''

Устройство содержит контур 1 непрерывного регулирования с регулирующим элементом 2, усилителем 3 обратной связи (УОС) и датчиком 4 тока, контур 5 импульсного регулирования с ключевым элементом 6 с дросселем 7, коммутирующим диодом 8, конденсатором 9 и датчиком 10 тока нагрузки, пороговый элемент 11, формирователь 12 импульсов и блок 13 управления ключевым элементом 6. Питается стабилизатор от напряжений U , и и_г которые могут быть объединены.The device contains a continuous control circuit 1 with a regulating element 2, a feedback amplifier (3) and a current sensor 4, a pulse regulation circuit 5 with a key element 6 with a reactor 7, a switching diode 8, a capacitor 9 and a load current sensor 10, a threshold element 11 , the pulse shaper 12 and the control unit 13 control the key element 6. The stabilizer is powered by voltages U, and and _g which can be combined.

Устройство, реализующее предложенный способ защиты, работает следующим образом.A device that implements the proposed method of protection, works as follows.

При номинальной нагрузке пороговый элемент 11 выключен, ключевой элемент 6 включается блоком 13 управления на время, определяемое величиной тока датчика 4.At rated load, the threshold element 11 is turned off, the key element 6 is turned on by the control unit 13 for a time determined by the current value of the sensor 4.

Одновременно сигнал с выхода датчика 4 тока ограничивает ток контура 1 непрерывного регулирования на заданном уровне, воздействуя на усилитель 3 обратной связи или регулирующий элемент 2. Этим обеспечивается оптимальный режим по току и мощности регулирующего элемента 2. При перегрузке по току или коротком замыкании, когда ток нагрузки превышает допустимое значение, пороговый элемент 11 срабатывает и запускает формирователь 12 импульсов, который через блок 13 управления выключает ключевой элемент 6 на время, определяемое длительностью импульса формирователя 12. Длительность импульсов формирователя 12 постоянна и выбирается в зависимости от реактивных параметров контура 5 импульсного регулирования и параметров стабилизатора (входное и выходное напряжения, выходной ток).At the same time, the signal from the output of the current sensor 4 limits the current of the continuous control circuit 1 to a predetermined level by acting on the feedback amplifier 3 or control element 2. This ensures the optimal current and power mode of the control element 2. When overcurrent or short circuit when the current load exceeds the permissible value, the threshold element 11 is activated and starts the pulse shaper 12, which through the control unit 13 turns off the key element 6 for a time determined by the duration of the pulses ca shaper 12. Pulse width generator 12 is constant and is selected depending on the reactive circuit 5 parameters pulse regulation and stabilizer parameters (input and output voltage, output current).

Выключение ключевого элемента 6 приводит к уменьшению тока нагрузки. По окончании импульса формирователяTurning off the key element 6 reduces the load current. At the end of the shaper pulse

1265748 2 ключ 6 снова включается, ток нагрузки снова вызывает срабатывание порогового элемента 11 и формирователя 12, что снова приводит к выклю5 чению ключевого элемента 6. Далее процесс повторяется.1265748 2 key 6 is turned on again, the load current again triggers the threshold element 11 and the driver 12, which again leads to the shutdown of the key element 6. Next, the process is repeated.

Выключение ключевого элемента 6 в момент достижения током нагрузки допустимого значения позволяет вообще не допускать в стабилизаторе больших токов перегрузки, а мягко” ограничивать ток нагрузки на определенном уровне. При этом уменьшение сопротивления нагрузки вплоть до корот*⁵ кого замыкания компенсируется соответствующим уменьшением выходного напряжения стабилизатора.Switching off the key element 6 at the moment when the load current reaches the allowable value, it is generally possible to avoid high overload currents in the stabilizer, and gently ”limit the load current to a certain level. In this case, a decrease in load resistance up to a short * ⁵ short circuit is compensated by a corresponding decrease in the output voltage of the stabilizer.

Таким образом, предложенный способ защиты непрерывно-импульсного 2® стабилизатора позволяет, не выключая стабилизатора, обеспечить безопасный режим работы его силовых элементов . После устранения причин перегрузки стабилизатор автоматически 25 выходит на рабочий режим, так как импульсная обратная связь по току перегрузки перестает действовать.Thus, the proposed method of protecting a continuous-pulse 2® stabilizer allows, without turning off the stabilizer, to ensure a safe mode of operation of its power elements. After eliminating the causes of the overload, the stabilizer automatically 25 enters the operating mode, since the pulse feedback on the overload current ceases to work.

Аналогичным образом защита действует при включении питания ста30 билизатора, когда происходит заряд емкостей фильтра стабилизатора и нагрузки. Ток заряда емкостей при этом ограничивается на заданном уров не, обеспечивая мягкий выход стаби35 лизатора на рабочий режим.Similarly, protection is applied when the power of the stabilizer is turned on, when the stabilizer filter capacities and load are charged. The capacitance charge current is limited at a given level, providing a soft stabilizer output to the operating mode.

Использование предлагаемого способа защиты позволяет выбирать силовые элементы стабилизатора без больших запасов по параметрам, рас40 считанным на переходные процессы при включении питания.Using the proposed method of protection allows you to select the power elements of the stabilizer without large reserves according to the parameters calculated on transients when the power is turned on.

Указанные преимущества достигаются тем, что по сигналу включения ключевого элемента контура импульс45 кого регулирования ограничивают ток контура непрерывного регулирования на заданном уровне, а по сигналу на снятие перегрузки формируют импульс постоянной длительности и вы50 ключают ключевой элемент контура импульсного регулирования на время действия сформированного импульса.These advantages are achieved by the fact that, according to the switching signal of the key element of the pulse control loop, the continuous control loop current is limited at a predetermined level, and a pulse of constant duration is generated by the signal to remove the overload and the key element of the pulse control loop is turned off for the duration of the generated pulse.

Claims

The invention relates to electrical engineering and can be used in electrical power sources. The purpose of the invention is to increase the effectiveness of protection and reduce the recovery time of a voltage stabilizer after an overload. The drawing is a block diagram of a device that implements the proposed protection method, the device contains a loop 1 of continuous control with a regulating element 2, an amplifier 3 reverse link (SOS) and a current sensor 4, a loop 5 of the pulse regulating with a key element 6 with a choke 7 , a switching diode 8, a capacitor 9 and a load current sensor 10, a threshold element 11, a pulse shaper 12 and a key element control unit 13. The voltage regulator and U is fed and Uj which can be combined. A device that implements the proposed method of protection, works as follows. At the nominal load, the threshold element 11 is turned off, the key element 6 is turned on by the control unit 13 for a time determined by the current value of the sensor 4. At the same time, the output signal from the current sensor 4 limits the current of the continuous control loop 1 at a predetermined level, affecting the feedback amplifier 3 or regulating element 2. This ensures an optimal mode of current and power of the regulating element.

2. When current is overloaded or short-circuited, when the load current exceeds the allowable value, the threshold element 11 triggers and starts the pulse shaper 12, which turns off the key element 6 through the control unit 13 for the duration of the shaper 12. The pulse shaper of the shaper 12 constant and is selected depending on the reactive parameters of the loop 5 of the pulse control and the parameters of the stabilizer (input and output voltages, output current). Switching off the key element 6 leads to a decrease in the load current. At the end of the pulse of the former 12, the switch 6 is turned on again, the load current again triggers the triggering of the threshold element 11 and the former 12, which again leads to the cutoff of the key element 6. Then the process repeats. Switching off the key element 6 at the moment when the load current reaches the permissible value makes it possible to prevent large overload currents in the stabilizer at all, and it is easy to limit the load current at a certain level. In this case, a decrease in the load resistance up to a short circuit is compensated by a corresponding decrease in the output voltage of the stabilizer. Thus, the proposed method of protecting a continuous-pulse stabilizer allows, without turning off the stabilizer, to ensure the safe operation of its power components. After eliminating the causes of overload, the stabilizer automatically goes into operation, since the pulse feedback of the overload current is no longer valid. Similarly, the protection operates when the stabilizer power is turned on, when the stabilizer filter and load capacities of the filter are charged. In this case, the charge current of the capacitors is limited at a predetermined level, providing a soft stabilizer output for the operating mode. The use of the proposed method of protection allows the selection of the power elements of the stabilizer without large reserves in terms of parameters calculated for transients when the power is turned on. These advantages are achieved by the fact that the switching signal of the key element of the pulse control loop limits the current of the continuous control loop at a predetermined level, and the signal for removing the overload generates a pulse of constant duration and turns off the key element of the pulse control loop for the duration of the generated pulse. The invention of the method of protection of the voltage regulator against current overload with continuous and pulsed circuits

control, which reveals the level of load current in the continuous control loop, generates a turn-on signal of the key element of the pulse control loop, detects the load current of the stabilizer in the pulse control loop, compares it with the specified allowable load current, generates a signal overloading, characterized in that, in order to increase the load 12657484

Protection and reduction of stabilizer recovery time after overload, by switching on the key element of the pulse control loop 5 limit the current of the continuous control loop at a predetermined level, and by a signal to remove the overload, generate a pulse of a constant duration and turn off the key element of the pulse control loop for a time action generated pulse.