Устройство ограничения тока переходного процесса в момент включения Советский патент 1983 года по МПК H02H9/00 G05F1/56 

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что, с целью повышения належности при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки много меныие времени срабатывания реле второй вывод обмотки рале подключен к входному выводу регулирующего элемента..

3. Устройство по п.1, о т п и ч аю сц е е с я тем, что, с целью повы- 1иения надежности, при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки, соизмеримом с временем срабатывания реле, второй вывод обмотк;5 реле, подключен к выходному выводу регулирующего элемента.

1. УСТРОЙСТВО ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА В МОМЕНТ ВКЛЮЧЕНИЯ, содержащее регулирующий элемент, включенный в токовую цепь нагрузки, и два резистора, пе вый вывод первого из которых соеди нен с управляющим выводом регулиру кяцего элемента входной вывод котор го подключен к первому выводу втор го резистора, отличают е. е с я тем,что, с целью повышения . надежности за счет ограничения выделяемой мощности в регулируищем элементе, устройство дополнительн снабжёно третьим и четверть резисторами, двумя конденсаторами диодом и реле, контакты которого подключены к входному и выходному выводам регулирующего элемента, входная токовая цепь нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора и входного вывода регулирующего элемента, второй вывод второго резистора соединен с первыми выводами третьего резистора и первого конденсатора, вторые выводы третьего резистора и первого конденсатора объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора и первому выводу второго конденсатора, второй вывод четвертого резистора подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и управляющего вывода регулирующего элемента, второй .вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и выходным выводом регулируквдего элемента, обмотка реле, зашунтированная обратным диодом, подключена одним выводом к противоположной токовой цепи нагрузки, а другим - к регулирующему элементу.

Изобретение относится к зэтектротехнике, а именно к системам электро питания и может быть применено в устройствах, где необходимо ограничить токовый выброс при заряде кон денсаторов нагрузки. Известно устройство, в котором осуществляется постоянное слежение за током нагрузки, причем регулирую щий элемент управляется через цепь задержки, что дает возможность ограничить токовый выброс 1}. Недостаток этого устройства,. - нй& кйй КПД из-за включения в, токовую цепь регулирующего элемента и резистора, .Известно устройство, содержащее четыре токоограничительных цепи, включаемые последовательно, с нагрузкой параллельно друг другу с выдержкой времениjЧТО обеспечивает ступенчатый выход на режим Г2, Недостатком данного устройства яв ляется понижение надежности ввиду сложности и невысокий КПД из-за наличия постоянного падения напряжения на ключевом элементе, а также наличие помех на фронтах при включении ключевых элементов. Наиболее близким кпредлагаемому является устройство ограничения тока переходного процесса, содержащее два резистора и регулирующий элемент причем первые выводы резисторов объе динены, а вторые - подключены соответственно к входному и управляющему электроду регулирующего элемента. Общая точка резисторор и выходной электрод регулирующего элемента введены последовательно в токовую цепь нагрузки. Величина резисторов подобрана так, что регулирукяций элемент находится в режиме электропроводност Увеличение тока вьоше допустимого невозможно из-за токоограничительных свойств регулируквдяго элемента. Максимально возможный ток определяется управляющим током регулирующего элемента 33 . Недостатками известного устройств (ЯВЛЯЮТСЯ низкая надежность устройств g случае.использования его в режиме заряда.конденсатора нагрузки. Это объясняется тем, что при включении питания ток нагрузки изменяется .ркачком от нуля до величины ограничения, что приводит к возникнове-нию падения напряжения на цепях питания, равного пpoизвe нию величины тока ограничения на сопротивление цепей питания, и к распространению помехи по системе.электропитания. Последнее может привести к сбою IB работе аппаратуры, а также низкий |КПД из-за постоянного выделения мощ ности в резисторах и регулирукзщем элементе. Цель изобретения - повышение надежности системы электропитания Указанная цель достигается тем, что устройство ограничения тока переходного процесса в момент включения, содержащее регулирующий элемент, включенный в токовую цепь нагрузки и два резистора, первый вывод первого из которых соединен с управляющим выводом регулирующего элемента, а первый вывод второгорезистора соединен с входным выводом регулирУк1цего элемента, снабжено третьим и четвертым резисторами, двумя конденсаторами, диодом и реле, контакты которого подключены к входному и выходному выводам регулирующего элемента, входная токовая цепь нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго резистора и входного вывода регулирующего элемента, второй вывод второго |резистора соединен с первыми выводами третьего резистора и первого конденсатора, вторые вьшоды третьего резистора и первого конденсатора объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора и первому выводу второго конденсатора, второй вывод четвертого резистора подключен к точке соединения первого вывода первого резистора и управляющего вывода регулирующего элемента, второй вывод второго конденсатора соединен с вторым выводом первого резистора и выходным выводом регулируюtuefb элемента, обмотка реле, зашунтированная обратньм диодом, подключена одним выводом к противоположной токо вой цепи нагрузки, а другим - к регулирующему элементу, причем при переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки много меньше времен срабатывания реле второй вывод его обмотки подключен к входному выводу регулируюшего элемента. Кроме того, в переходном процессе заряда конденсаторов нагрузки, соизме римом ,с временем срабатывания реле, второй вьшод его обмотки подключен к выходному выводу регулирющего элемента. На фиг.1 дана схема устройства ограничения тока переходного процесс в момент включения; на фиг.2 - кривые, поясняющие работу устройства. Устройство содержит регулирующий элемент 1, включенный в токовую цепь 2 нагрузки и два резистора 3 и 4. Первый вывод первого резистора 3 соединен с управляющим выводом регулирующего элемента 1, а первый выход второго резистора 4 соединен с входН лм выводом регулирующего элемента 1, контакты реле 5 подключены к вход ному и выходному выводам регулирую.щего элемента 1, входная, токовая цепь б нагрузки подключена к точке соединения первого вывода второго ре зистора 4 и входного вывода регулиру щего элемента 1, второй вывод второг резистора 4 соединен первыми выводами третьего резистора 7 и первог конденсатора 8, вторые выводы третье го резистора 7 и первого конденсатор 8объединены и подключены к первому выводу четвертого резистора 9 и первому выводу второго конденсатора 10, второй вывод четвертого резистора 9подключен к точке соединения первого вывода первого резистора 3 и управляющего вывода регулирующего элемента 1, второй вывод второго кон денса тора 10 соединен с вторым выводом первого резистора 3 и выходньм выводом регулирующего элемента -1, об мотка реле 11, замунтированная обратным, диодом 12, подключена од:ним выводом к противоположной токовой цепи 13 нагрузки 2, а другим выводом в одном случае к входному, а в другом случае к выходному выводу регули рующего элемента 1, причем источник 14 питания подключается к входной токовой цепи 6 при замыкании ключа 1 Устройство работает следующим образом.При замыкании ключа 15 начинаетс заряд конденсаторов 8 и 10 по контуру: источник 14 питания, ключ 15, входная т-оковая цепьБ, резисто 4, конденсаторы 8 и 10, нагрузка 2, противоположная цепь 13 нагрузки, другой полюс источника 14 питания. В первый момент времени потенциал управляющего вывода регулирующего элемента 1 равен нулю (напряжение конденсатора 10 равно нулю) и регулирующий элемент 1 имеет большое проходное сопротивление. По мере заряда конденсатора 10 потенциал управляющего вывода регулирующего элемента 1 изменяется по экспоненциальному закону (фиг. 2 кривая «). Сопротивление регулирующего элемента 1 снижается и ток заряда конденсаторов нагрузки 2 возрастает. Величина емкости конденсатора 8 больше емкости конденсатора 10 и последний заряжается раньше конденсатора 8, Ток заряда конденсатора 10 продолжает заряжать конденсатор в и снижать потенциал управляющего вывода регулирующего элемента .2 кривая 5). Таким образом, потенциал управляющего электрода изменяетс я по кривой, заключенной между кр ивьми а и б (фиг.2). Такой алгоритм заряда конденсаторов нагрузки дает возможность ограничить мощность, выделяемую в регулирующем элементе 1, на верхнем допустимом пределе в течение времени от О ДО -t . Это происходит потому, что напряжение на конденсаторе нагрузки увеличивается, а на регулирующем элементе по такому же закону, по которому увеличивается ток регулирующего элемента 1, и произведение тока регулирующего элемента 1 на напряжение на -нем будет величиной практически постоянной от 0. до Далее конденсатор 8 заряжается полностью, а конденсатор 10 разряжается на резис -оры 9, 3, и управляющий вывод регулирующего элемента, подде,рживая его в открытом состоянии, поскольку величина резистора 7 на несколько порядков превосходит величину резисторов 3, 4, 9 и является разрядным резистором конденсатора 8. К этому времени регулирующий элемент закрывается, а обмотка реле 11, подключенная к входному выводу регулирующего элемента 1, включает контакты 5 реле (время включения реле 12). Если переходной процесс заряда конденсаторов нагрузки 2 соизмерим с временем срабатывания реле, то обмотка реле 11 подключается к выходному выводу регулирующего эле мента.1,чем обеспечивается включение реле после окончания переходного процесса заряда конденсаторов нагрузки 2. Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известньм . исключается скачок тока нагрузки, что существенно повышает надежность системы электропитания; повышается надежность работы системы электропитания из-за исключения постоянного тепловьщеления в регулирующем элементе за счет плавного его открывания, а также последующего шунтирования регулирующего элемента контактами реле, что дополнительно повышает КПД системы электропитания, так как падение напряжения на резисторе и регулирукхдем элементе известного устройства существенно болЬше, чем на одном регулируквдем элементе и тем .более чем на замкнутых контактах реле устройства.