Источник питания с защитой Советский патент 1984 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве средства вторичного электро питания, преимущественно в электронной аппаратуре. Известны стабилизаторы напряжения с ващитой, содержащие предохранитель на входе, тиристор для выжигания предохранителя, резистор, ограничивающий ток через тиристор, цепь управления тиристором и датчик аномаль ного режима- стабилизатора, например перенапряжения 1 J, Входное напряжение стабилизатора обычно обеспечивается трансформатором, первичная обмо,тка Которого подключена к сети через предохранитель, а вторичная к выпрямителю 2. Совместно эти устройства образуют источник питания содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети через предохранитель, а вторичная через выпрямитель и второй предохранитель к стабилизатору, а также датчик аномального режима стабилизатора тиристор для выжигания второго предохранителя, включенный последовател но с тиристором токоограничивающий резистор и цепь управления тиристоро Недостатком известных устройств яв ляется ограничение области применения по минимальной величине выходного напряжения, так как тиристоры (например, типа 2У202 УЖЗ.362.022 ТУ) не могут использоваться при напряжении, меньшем 10 В. Кроме того, при включении тиристора в цепи постоянного тока может не развиваться ток, достаточный для выжигания предохранителя, из-за относительно большого внутреннего сопротивления источников особенно низковольтных. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является источник питания с защитой, содержащий трансформатор.с первичной обмоткой, подключенной через предохранитель к сети, и вторичной обмоткой, подключенной через выпрямитель к стабилизатору, датчик сигнала аварии, короткозамыкатель для выжигания предохранителя и токоограничивающий резистор, включенный последовательно с короткозамыкателем С 3 . При ср абатывании короткозамыкателя полное напряжение сети на время, рав ное времени пыгорания предохранителя прикладывается к токоограничивающему резистору. Ток через этот резистор 1 9I в несколько раз превьгаает номинальный ток предохранителя. При этом на токоограничивающем резисторе выделяется мощность настолько большая, что резистор разрушается раньше предохранителя, а защита не срабатывает, т.е. надежность источника низка. При тиристорном короткозамыкателе надежность, кроме того, снижается из-за большой скорости нарастания напряжения на тиристоре, приводящей к включению тиристора в отсутствии управляющего сигнала и к ложному срабатыванию защиты. Цель изобретения - повьш1ение надежности источника за счет уменьшения мощности, выделяющийся при срабатывании защиты, и исключения ее ложного срабатывания. Поставленная цель достигается тем, что в источник питания с защитой, содержащий трансформатор, п рвичная обмотка которого подключена к сети через предохранитель, а вторичная через выпрямитель к стабилизатору, а также датчик сигнала аварии, короткозамыкатель тиристорного типа для выжигания предохранителя и токоограничивающий резистор, включенный последовательно с короткозамыкателем, введено дополнительная обмотка трансформатора и ограничитель длительности сигнала, причем дополнительная обмотка подключена к точке соединения первичной обмотки трансформатора и предохранителя и к одному из выводов короткозамыкателя, другой вывод которого через указанный токоограничивающий резистор подключен, к другому вывоДУ предохранителя, а ограничитель длительности сигнала включен между датчиком сигнала аварии и управляющим входом короткозамыкателя. На чертеже показана функциональная схема источника питания с защитой. Источник питания с защитой содержит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого подключена к сети через предохранитель 3, а вторичная обмотка 4 через выпрямитель 5 подключена к стабилизатору 6, а также датчик сигнала аварии 7, ограничитель длительности сигнала 8, выход которого подключен ко входу управления 9 и 10 короткозамыкателя 11, последовательно с которым включен токоограничивающий резистор 12. Дополнительная обмотка 13 трансформатора 1 подключена к точке соединения первичной обмотки 2 и предохранителя 3 и ко второму BbijBOfly короткозамыкателя 11. В качестве ограничителя длительности сигнала 8 показана дифференцирующая цепь, однако им может быть и иное устройство, например ждущий одновибратор. Оптрон 14 развязывает гальванически электроды тиристора от выхода источника питания, для этой цели можно использовать также трансформатор или иной развязывакндий элемент. Количество витков дополнительной обмотки трансформатора выбирается минимальным и определяется внутренним сопротивлением короткозамьжателя и падением напряжения на нем. Функцию токоограничивающего резистора частично или полностью может выполнять сопротивление дополнительной обмотки трансформатора.

Источник питания работает следующим образом.

На его выходе имеется постоянное стабилизированное напряжение. При аварии стабилизатора 6, например при пробое регулирующего элемента, на выходе источника возникает перенапряжение, которое прикладывается ко входу датчика сигнала аварии 7. На выходе последнего и одновременно на выходе ограничителя длительности В возникает сигнал, поступающий на вход управления 9 и 10 короткозамыкателя 11. Через дополнительную обмотку 13, короткозамыкатсль 11, токоограничи- вающий резистор 12 и предохранитель

3 возникает Ток, выжигающий предохранитель 3. После этого напряжение сети поступает на первичную обмотку 2 трансформатора 1 через токоограничивакиций резистор 12, замкнутый короткозамыкатель 11 и дополнительную об-i мотку 13. При этом аварийное состояние стабилизатора может сохраняться и сохраняется сигнал на выходе датчика 7. Однако на выходе ограничителя длительности 8 сигнал пропадает по истечении времени, достаточного для выгорания предохранителя 3. Короткозамыкатель размыкается и от5ключает источник питания от сети. Перед следующим включением источника необходимо установить новый предохранитель.

Преимущества предлагаемого изоб0ретения перед прототипом тем больше, чем ближе параметры короткозамыкателя к идеальным - т.е. чем меньше падение напряжения на нем. Это позволяет уменьшать число витков допол-.

5 нительной обмотки и уменьшить сопротивление токоограничивающего резистора вплоть до его исключения с переносом функции токоограничения на внутренние сопротивления дополОнительной обмотки 13 и предохранителя 3.

Таким образом, введенные средства позволяют повысить надежность за счет уменьшения мощности, рассеиваемой при срабатывании защиты, а также

5 путем уменьшения вероятности ложного срабатывания.

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети через предохранитель, а вторичная через выпрямитель - к стабилизатору, датчик сигнала аварии, короткозамыкатель тиристорного типа и токоограничивающий резистор, включенный последовательно с короткозамыкателем, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности за счеЧ уменьшения мощности, выделяющейся при срабатывании защиты, и уменьшения вероятности ее ложного срабатывания, в ,него введены дополнительная обмотка трансформатора и ограничитель длительности сигнала, причем дополнительная обмотка подключена к точке соединения первичной обмотки трансформатора и предохранителя и к одному из выводов короткозамыкателя, другой вывод которого через указанный токоограничивающий резистор подключен к , другому выводу предохранителя, а ог(Л раничитель длительности сигнала включен между датчиком сигнала аваС рии и управляющим входом короткозамы- кателя.