Способ защиты импульсного стабилизатора постоянного напряжения Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

1

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано в стрЪйствах электропитания радиоэлектронной аппаратуры с защитой от ерегрузок в цепи нагрузки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Предлагаемый способ защить; может быть реализован в импульсном стаби- заторе, в котором для уменьшения . динамических потерь используют ли- нейньш токограничительный дроссель, включенный последовательно с ключевым элементом. На чертеже приведена схема импульсного стабилизатора,

Стабилизатор содержит ключевой элемент ), подключенный через первичную обмотку токограничительного дросселя 2 к входу LCD-фильтра 3 с диодом 4. Вторичная обмотка дроссе ля 2 подключена одним кондом в выходу LCD-фильтра 3, а другим - к

общей шине через разрядный диод 5, Общая точка вторичной обмотки дросселя 2 и диода 5 подютючена к входу

формирователя 6 импульсов с инвертором 7, к выходу которого подключен селектор 8 импульсов, содержащий схему 9 совпадения, диод 10 и время- задаюп(ую цепь, состоящую из рез исто- ра 11 и конденсатора 12. Выход селек тора 8 импульсов подключен к испол- нительному элементу 13, например реле.

Стабилизатор работает следующим образом.

При включении ключевого элемента входное напряжение прикладывается к первичной обмотке токограничительного дросселя 2, который уменьшает скорость нарастания тока через ключевой элемент 1 в- интервале рассасывания избыточньк носителей в базовой области закрываемого диода 4 LCD-фильтра 3. В результате этого уменьшаются амплитуда коммутационного тока и динамические потери мощности в ключе вом элементе 1. Во время открытого состояния ключевого элемента 1 через первичную обмотку дросселя 2 протекает ток нагрузки стабилизатора, и, в дросселе 2 накапливается реактивная энергия, пропорциональная току нагрузки. После выключения ключевого элемента 1, накопленная в дросселе

2 реактивная энергия передается в нагрузку стабилизатора током, протекающим через вторичную обмотку дрос- селя 2 и открытый за счет ЭДС само20

25

32295 2

индукции разрядный диод 5. При открывании диода 5, во время передачи энергии дросселя 2 в нагрузку стабилизатора, на входе инвертора 7 формирователя 6 импульсов появляется напряжение логического нуля, а на его выходе формируется импульсный сигнал, соответствующий по длительности мени открытого состояния диода 5, а по амплитуде - величине логической единицы инвертора 7 формирователя 6. Селектор 8 импульсов работает таким образом, что импульс с выхода форми 5 рователя 6 закрывает диод 10 и поступает на один из входов схемы 9 совпадения. В момент закрывания диода 10 начинается заряд емкости 12 через резистор 11 выходным напряжением инвертора 7 формирователя 6.

Наличие на входах схемы 9 совпадения уровня логической единицы соответствует уровню логического нуля на выходе селектора 8 импульсов. Длительность наличия логического нуля на выходе селектора 8 импульсов определяется разностью между длительностью импульсов на выходе формирователя 6 и временем заряда емкости

3Q 12 через резистор 11 до уровня логической единицы. Причем этот заряд начинае тся в момент поступления импульса на вход селектора 8. При отсутствии импульса емкость 12 мгновенно разряжается через диод 10 и инвертор 7 формирователя 6. Следовательно, появление логического нуля на выходе схемы 9 совпадения возможно лишь в том случае, когда длитель Q ность уменьшения энергии дросселя 2 до куля, а следовательно, и длительность открытого состояния диода 5 больше некоторог;о порогового уровня, определяемого параметрами времяза с дающей цепи 11 ,12. Поворотньм уровень селектора 8 устанавливается.так, что на выходе схё1чы 9 совпадения отсутствует логический нуль при номинальном токе нагрузки стабилизатора.

50 Увеличение тока нагрузки приводит к увеличению энергии дросселя 2 и, следовательно, к увеличению длительности открытого сост ояния диода 5 во время передачи этой энергии в

55 цепь нагрузки стабилизатора. В предлагаемом устройстве контролируется длительность изменения энергии реактивного элемента от максимальной величины, определяемой амплитудным

35

значением контролируемого тока, до нуля.

При длительности открытого состояния диода 5, превьшающей пороговый уровень селектора 8, на выходе последнего появляется логический нуль, используемый для управления исполнительным злементом 13, например реле, который отключает стабилизатор от питающей сети.

Формула изобрет.ения

Способ защиты импульсного стабилизатора постоянного напряжения, при котором уменьшение динамических потерь осуществляют путем изменения

Редактор И.Николайчук

Составитель В.Баранов Т ехред л.Сердюков а

Заказ 3831/43

Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

характера процессов переключения ключевого элемента с помощью ненасыщающегося реактивного элемента в силовой цепи стабилизатора от перегрузок по току, заключающийся в выделении сигнала, пропорционального току нагрузки, сравнении его с заданным сигналом, пропорциональным токо- вой перегрузке, и формировании управляющего воздействия для ликвидации перегрузки, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, вьщеле- ние сигнала, пропорционального току перегрузки, осуществляют по длительности изменения реактивной энергии ненасыщающегося реактивного элемента до заданной величины.

Корректор Е.Рошко

Изобретение относится к электт- ротехнике и может быть использовано в устройствах электропитания, радиоэлектронной аппаратуры с защитой от перегрузок в цепи нагрузки. Цель - расширение функциональных возможностей стабилизатора. Поставленная цель Достигается тем, что в импульсном стабилизаторе постоянного напряжения, в котором уменьшение динамических потерь осуществляют путем изменения характера переключения ключевого элемента с помощью реактивного элемента в силовой цепи стабилизатора, измеряют длительность изменения энергии реактивного элемента и используют ее в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, сравнивают его с заданным сигналом, пропорциональным токовой перегрузке, и вырабатывают управляющее воздействие, ликвидирующее перегрузку. Использование длительности изменения реактивной энергии реактивного элемента в качестве сигнала, пропорционального току нагрузки, исключает влияние режима работы накопительного дросселя LCD-фильтра на работу схемы защиты, распшряя тем самым функ- .циональные возможности стабилизатора. 1 ил. S сл 00 со ГС ю со СП