Устройство для защиты резонансного инвертора Советский патент 1987 года по МПК H02H7/122 

113

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к устройствам защиты ключевых преобразователей, в частности резонансных инвер- торовj и может быть использовано в качестве блока защиты генераторов и источников вторичного электропитания на базе данных преобразователей.

Цель изобретения - повьшение надежности защиты.

На чертеже приведена функциональная схема устройства защиты ключевого преобразователя для случая защиты полумостового резонансного инвертора.

Устройство содержит защищаемьй преобразователь 1 с датчиками 2 тока, ждущий мультивибратор 3, элемент И 4, блокировочньш конденсатор 5, реактор 6, транзистор 7, ключевой усилитель 8, вьтрямитель 9, емкостный фильтр 10, генератор 11, датчик 12 напряжения, пороговьй блок 13, диод 14, элементы И 15 и.НЕ 16. Входы элемента И 15 соединены с датчиками 2 тока резонансного инвертора 1, а его выход через элемент НЕ 16 - с входом ждущего мультивибратора 3, выход которого подключен к одному из входов элемента И 4. Один из вьшодов блокировочного конденсатора 5 соединен с выводом для подключения источника питания и через реактор 6 с одной из шин питания резонансного инвертора 1, вторая шина питания которого соединена с вторым выводом блокировочного конденсатора 5..

Выход генератора 11 соединен с вторым входом элемента И 4, выход которого через последовательно соединенные ключевой усилитель 8, выпрямитель 9 и емкостньй фильтр 10 подключен к управляющему электроду транзистора 7, включенного между вторым вьшодом для подключения источника питания и второй шиной питания инвертора 1, при этом параллельно транзистору 7 включен датчик 12 напряжения, соединенньй с входом порогового блока 13, выход которого подключен к третьему входу элемента И 4, а диод 14 включен в обратной поляр- ности параллельно блокировочному конденсатору 5,

В случае защиты последовательного резонансного инвертора по полумосто вой схеме датчики тока включаются последовательно с силовыми приборами. В случае защиты ключевого преобразо16752

вателя, выполненного по другой схеме, вид датчиков тока и место их установ- ки определяют в зависимости от принципиальной схемы преобразователя, .а схема датчика аварии зависит от параметра, по которому производится за- .щита преобразователя (амплитуда тока или его длительность), т.е. пред- 10 ставляет собой селектор по длительности или пороговое устройство.

Устройство работает следующим образом.

При подключении резонансного инвертора 1 с устройством защиты к источнику питания блокировочный конденсатор 5 заряжается до нормального ра- бочего значения напряжения через датчик 12 напряжения, после чего осуществляется включение инвертора.

Пороговый блок 13 представляет

собой переключатель и на его вькоде появляется сигнал, соответствующий значению 1 при выбранной кодировке элемента И 4. Учитывая, что при отсутствии сигнала с выхода элемента И 15 на выходе ждущего мультивибратора 3 также имеется сигнал 1, напряжение на выходе элемента И 4 повторяет напряжение на выходе генератора 11, работающего в автоколебательном режиме.

На выходе ключевого усилителя 8 появляются прямоугольные импульсы, которые после выпрямления в выпрямителе 9 и фильтрации в емкостном

фильтре 10 поступают на управляющий электрод транзистора 7, обеспечивая его включение. Таким образом, при нормальной работе инвертора 1 он получает энергию от источника питания через насьпценньш транзистор 7. При появлении сигнала на выходе элемента И 15 вследствие совпадения токов в обоих датчиках 2 тока включается ждущий мультивибратор 3, в результате чего сигнал на вхоДе ключевого усилителя -8 исчезает, а следовательно, исчезает и напряжение на выходе емкостного фильтра 10. Транзистор 7 выключается, обеспечивая

отключение аварийного резонансного инвертора 1 от источника питания. .Если авария в резонансном инверторе 1 обусловлена случайным сбоем в схеме управления или внешней импульсной помехой, после окончания импульса на выходе ждущего мультивибратора 3 тр.анзистор 7 вновь включится, т.е. произойдет повторный запуск преобразователя.

Если в результате аварии резонансный инвертор 1 вьшел из строя, т.е. имеет место резкое падение сопротивления между его шинами питаний, напряжение на блокировочном конденсаторе 5 не нарастает, в результате чего на выходе порогового блока 13 будет напряжение с уровнем логического О, и сигнал с выхода генера-- тора 11 на вход ключевого усилителя 8 не поступает и после окончания импульса на выходе ждущего мультивибратора 3. Диод 14 предназначен для исключения перенапряжений на транз исторе 7 при коротком замыкании шин питания резонансного инвертора 1 и обусловленного этим резонансного перезаряда блокировочного конденсатора 5 через реактор 6, предназначенный для ограничения скорости нарастания тока при аварии в инверторе 1 до момента отключения последнего транзистором 7.

Использование ключевого усилителя 8 позволяет уменьшить емкость фильтра 10, т.е. ускорить процесс выключения транзистора 7; Клдочевой усилитель может выполняться по любой из известных схем, например, на микросхеме серии 286. Генератор 11 выполняется по схеме генератора прямоугольных импульсов, например мультивибратора.

Составитель О. Мещерякова Редактор П. Гереши Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Заказ 6300/54 Тираж 618Подписное

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

,Фор мула изобретения

Устройство для защиты резонансного инвертора, подсоединенного к выводам для подключения источника питания через дроссель, включенный в силовую шину последовательно блокировочному конденсатору, включенному между силовыми шинами, содержащее датчи0 ки тока, предназначенные для включе- ; ния последовательно с силовыми элемен- тами резонансного инвертора, причем выходы датчиков тока подключены к входам первого элемента И, выход ко5 тороро через элемент НЕ и ждущий мультивибратор подключен к первому входу второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, в устQ ройство введены транзис ор, ключевой усилитель, выпрямитель, емкостный фильтр, генератор, датчик напряжения, .пороговый блок и диод, причем выход генератора соединен с вторым входом

5 второго элемента И, выход которого через последовательно соединенные ключевой усилитель, выпрямитель и емкостный фильтр подключен к управляющему электроду транзистора, силовые

0 вьшоды которого предназначены для включения последовательно в общую шину между вьшодом для подключения сети и блокировочным конденсатором, при этом параллельно силовым выводам транзистора включен датчик напряже5

ния, выходом через пороговый элемент подключенный к третьему входу элемента И, а диод включен в обратной полярности параллельно блокировочному конденсатору.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве блока защиты генераторов и источников вторичного электропитания на базе ключевых преобразователей. Целью изобретения является повышение надежности защиты. Для повышения надежности защиты пре- ибразователя 1 в устройство введены транзистор 7, ключевой усилитель 8, выпрямитель 9, емкостный фильтр 10, генератор 11, датчик 12 напряжения. пороговый блок 13 и диод 14. При этом выход генератора 11 соединен с вторым входом элемента И 4, выход которого через последовательно соединенные ключевой усилитель 8, выпрямитель 9 и емкостньш фильтр 10 подключен к управляющему электроду транзистора 7, включенного между вторым выводом для подключения источника питания и шиной питания преобразователя 1, непосре дственно соединенной с блокировочным конденсатором 5. При этом параллельно транзистору 7 включен датчик 12 напряжения, соединенный с входом порогового блока 13, выход которого подключен к третьему входу элемента И 4, а диод 14 включен в обратной полярности параллельно блокировочному конденсатору 5. Это позволяет выключить транзистор 7 при аварии в ключевом преобразователе 1 в процессе работы и не включать его до тех пор, пока напряжение на преобразователе 1 - не нарастет до нормального рабочего значения, т.е. только в случае, когда ключевой преобразователь 1 работоспособен. 1 ил. с и СО о n-i CD -vl ел