SU1265748A1 - Способ защиты стабилизатора напр жени от перегрузок по току - Google Patents

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.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках электропитания.

Цель изобретения - повышение эффективности защиты и уменьшение времени восстановления стабилизатора напряжения после перегрузки.

На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ защиты. '

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.

Устройство, реализующее предложенный способ защиты, работает следующим образом.

При номинальной нагрузке пороговый элемент 11 выключен, ключевой элемент 6 включается блоком 13 управления на время, определяемое величиной тока датчика 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).

Выключение ключевого элемента 6 приводит к уменьшению тока нагрузки. По окончании импульса формирователя

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.

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.

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.

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.

Использование предлагаемого способа защиты позволяет выбирать силовые элементы стабилизатора без больших запасов по параметрам, рас40 считанным на переходные процессы при включении питания.

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.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в источниках злектропитани , Цель изобретени  - повьппение эффективности защиты и уменьшение времени восстановлени  стабилизатора напр жени  после перегрузки. На чертеже дана блок-схема устройства , реализующего предлагаемый способ защиты, Устройство содержит контур 1 непрерывного регулировани  с регулирующим элементом 2, усилителем 3 об ратной св зи (УОС) и датчиком 4 тока , контур 5 импульсного регулирова ни  с ключевым элементом 6 с дросселем 7, коммутирующим диодом 8, ко денсатором 9 и датчиком 10 тока нагрузки , пороговый элемент 11, форми рователь 12 импульсов и блок 13 управлени  ключевым элементом 6. Питаетс  стабилизатор от напр жений и, и Uj которые могут быть объединены . Устройство, реализующее предложенньй способ защиты, работает следующим образом. При номинальной нагрузке пороговый элемент 11 выключен, ключевой элемент 6 включаетс  блоком 13 управлени  на врем , определ емое величиной тока датчика 4. Одновременно сигнгш с выхода дат чика 4 тока ограничивает ток контура 1 непрерывного регулировани  на заданном уровне, воздейству  на усилитель 3 обратной св зи или регу лирующий элемент 2. Этим обеспечиваетс  оптимальный режим по току и мощности регулирующего элемента
2. 2. При перегрузке по току или коротком замьжании, когда ток нагрузки превышает допустимое значение, пороговый элемент 11 срабатывает и запускает формирователь 12 импульсов, ко торый через блок 13 управлени  выключает ключевой элемент 6 на врем  определ емое длительностью импульса формировател  12. Длительность импульсов формировател  12 посто нна и выбираетс  в зависимости от реактивных параметров контура 5 импульс ного регулировани  и параметров ста билизатора (входное и выходное напр жени , выходной ток). Выключение ключевого элеметнта 6 приводит к уменьшению тока нагрузки По окончании импульса формировател  12 ключ 6 снова включаетс , ток нагрузки снова вызывает срабатывание порогового элемента 11 и формировател  12, что снова приводит к вьжлючению ключевого элемента 6. Далее процесс повтор етс . Выключение ключевого элемента 6 в момент достижени  током нагрузки допустимого значени  позвол ет вообще не допускать в стабилиг аторе больших токов перегрузки, а м гко ограничивать ток нагрузки на определенном уровне. При этом уменьшение сопротивлени  нагрузки вплоть до короткого замыкани  компенсируетс  соответствующим уменьшением выходного напр жени  стабилизатора. Таким образом, предложенный способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора позвол ет, не выключа  стабилизатора, обеспечить безопасный режим работы его силовых элементов . После устранени  причин перегрузки стабилизатор автоматически выходит на рабочий режим, так как импульсна  обратна  св зь по току перегрузки перестает действовать. Аналогичным образом защита действует при включении питани  стабилизатора , когда происходит зар д емкостей фильтра стабилизатора и нагрузки. Ток зар да емкостей при этом ограничиваетс  на заданном уровне , обеспечива  м гкий выход стабилизатора на рабочий режим. Использование предлагаемого способа защиты позвол ет выбирать силовые элементы стабилизатора без больших запасов по параметрам, рассчитанным на переходные процессы при включении питани . Указанные преимущества достигаютс  тем, что по сигналу включени  ключевого элемента контура импульсного регулировани  ограничивают ток контура 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. Формула изобретени  Способ защиты стабилизатора напр жени  от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами

   регулировани , по которому вы вл ют уровень тока нагрузки в контуре непрерывного регулировани , формируют сигнал включени  ключевого эле мента контура импульсного регулировани , вы вл ют ток нагрузки стабилизатора в контуре импульсного регу лировани , сравнивают его с заданным допустимым значением тока нагрузки , формируют сигнал на ст ние перегрузки, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  зффек12657484

   тивности защиты и уменьшени  времени восстановлени  стабилизатора после перегрузки, по сигналу включени  ключевого элемента контура им5 пульсного регулировани  ограничивают ток контура непрерывного регулировани  на заданном уровне, а по сигналу на сн тие перегрузки формируют импульс посто нной длительности и вы10 ключают ключевой элемент контура импульсного регулировани  на врем  действи  сформированного импульса.