Устройство для защиты выпрямителя,работающего на импульсную нагрузку Советский патент 1988 года по МПК H02H7/125 

ef.5

со

05 СП N5

СО

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах защиты выпрямителей, работающих на импульсную нагрузку.

Цель изобретения - повьшение надежности и упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для защиты выпрямителя.

Устройство для защиты выпрямителя 1, работающего на импульсную нагрузку, содержит трансформатор 2 с одной входной и тремя выходными обмотками, два дополнительных диодных выпрямителя 3 и 4, входы первого 3 дополнительного и второго .4 дополнительного диодных выпрямителей подключены к выходным выводам соответственно первой, второй и третьей выходных обмоток трансформатора 2, формирователь 5 импульсов сброса триггеров, два триггера 6 и 7,три

усилителя 16 мощности и коллектор подсоединен через четвертый резистор

26к катоду светоизлучающего диода третьего оптрона 15, подключенного своим анодом через КС-депь из параллельно соединенных пятого резистора

27и первого конденсатора 8 к эмиттеру первого транзистора 17 и одновременно к аноду фототиристора третьего оптрона 15, катод которого подключен к эмиттеру первого транзистора 17 через последовательно соединенные шестой 28 и седьмой 29 резисторы,точка соединения которых соединена с катодом первого диода 20 и с базой второго транзистора 18, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора 18, а коллектор

подключен к аноду фототиристора третьего оптрона 15 через последовательно соединенные восьмой резистор 30 и второй диод 21, точка соединения которых подключена к аноду светоиз

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в системах защиты выпрямителей, работающих на импульсную нагрузку. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства. При перегрузке постоянным током или коротком замыкании логический оптрон 14 устанавливается в состояние логический О на выходе. При этом RS-триггер 6 переходит в режим повторения с инверсией импульсов обнуления по S-входу. Через промежуток времени, равный произведению периода следования обнуляющих импульсов на коэффициент деления импульсов второго триггера 7, происходит срабатывание второго триггера 7,при этом выключается тиристор 11 и выпрямитель 1 отключается от нагрузки без автоматического восстановления работы. 1 ил. i СЛ

кондйнсатора 8 - 10, тиристор 11, ло- 25 лучающего диода первого оптрона 13,гический элемент 12,выполненный на основе элемента ИЛИ-НЕ, три оптрона 13 - 15, усилитель 16 мощности, три транзистора 17 - 19, два диода 20 и 21, тринадцать резисторов 22 - 34, выходные клеммы Ug, первый и второй выходные выводы первого дополнительного, выпрямителя 2 подключены к выходам питания усилителя 16 мощности и соответственно через первый резис- тор 22 к катоду светоизлучающего диода первого оптрона 13 и через второй резистор 23 к аноду первого диода 20 и к выходу элемента ИЛИ-НЕ 12, подключенного своими входами к тирующему выходу первого триггера 6, в качестве которого использован RS-триггер, первый и второй входы второго триггера 7 подключены к второму выходу формирователя 5 импуль- сов,подключенного своим входом к выходу фототиристора первого оптрона 13 и первым выходом - к S-входу первого триггера 6, D-вход которого подключен к первому выводу основного выпрямителя 1, светоизлучающий диод второго оптрона 14 подсоединен катодом К плюсовой выходной клемме и одновременно к своему аноду через последовательно соединенные первый пе- ременный 24 и третий 25 резисторы, точка соединения которых подключена к эмиттеру первого транзистора 17, база которого подключена к выходу

к первому выходному выводу второго дополнительного выпрямителя 4 и через девятый резистор 31 к коллектору третьего транзистора 19, база которого подключена через десятый резистор 32 к эмиттеру второго транзистора 18, Подключенному через одиннадцатый резистор 33 к эмиттеру третьего транзистора 19 и к управляющему электроду тиристора 11, анод которого подключен к первому выходному выводу выпрямителя 1, а катод тиристора 11 соединен с вторыми выходными выводами первого 3 и, второго дополнительного 4 выпрямителей и одновременно с эмиттером первого транзистора 17, соединенного с первыми выводами второго 9 и третьего 10 конденсаторов, вторые выводы которых зашунтированы вторым переменным резистором 3 и подключены соответственно к второму выходному выводу выпрямителя 1 и к отрицательной выходной клемме, R-вход RS-триггера 6 соединен с выходом оптрона 14, а входы элемента ИЛИ-НЕ 12 со счетным входом вторрго триггера.

Устройство работает следующим образом.

Диодный выпрямитель 1 через тиристор 11 питает нагрузку устройства. Транзистор 19 и вход логического оптрона 13 питаются пульсирующим напряжением выпрямителя 4. Сигнал с выхода оптрона 13 поступает на вход формирователя 5, который обеспечивает триггеры 6 и 7 импульсами обнуления с периодами повторения Т, и Т, причем Т I Т.

При номинальном импульсном токе нагрузки тиристор 11 открыт. Напряжение, снимаемое с датчика тока резитором 24, недостаточно для открывания светодиода логического оптрона 14, при этом на выходе последнего и на R-входе RS- триггера сохраняется сигнал логическая 1.Выходной сигнал RS-триггера 6 при этом логическая 1, на выходе элемента ИЛИ- НЕ 12 логический О, диод 20 и транзистор 18 закрыты, а транзистор 19 открыт до насыщения и своим пульсирующим током эмиттера поддерживает тиристор 11 в открытом состоянии.

При появлении на датчике тока одиночного импульса перегрузки логический оптрон 14, RS-триггер 6 и элемент ИЛИ-НЕ 12 изменяет свое состояние на обратное,при этом диод 20 и транзистор 18 открываются, запирая транзистор 19 и тиристор 11.Такое состояние продолжается до прихода очередного, обнуляющего импульса на S-вход RS-триггера 6, который переводится в исходное состояние,и работа устройства автоматически восстанавливается.

При появлении серии импульсов перегрузки работа названных элементов происходит аналогично описанной. Одновременно импульсы с выхода RS- триггера 6 поступают на счетный вход второго триггера 7.При поступлении установленного количества импульсов, определяемое коэффициентом деления, второй триггер 7 изменяет свое состояние на обратное.Выходной сигнал второго триггера.7, усиленный усилителем 16 мощности,через транзистор 17 открывает тиристорный оптрон 15, при этом открывается транзистор 18 и запирает транзистор 19 и тиристор 11.Выпрямитель отключается от потребителя без восстановления.

Включение после устранения перегрузки можно привести только после отключения устройства от сети и разряда конденсатора 8.

Если за период Т следования импульсов обнуления число импульсов перегрузки не превысит установленное, срабатывание защитного устройства не происходит. Очередным обнуляющим импульсом второй триггер 7 обнуляется, и счет импульсов перегрузки начинается вновь.

При перегрузке постоянным током или коротком замыкании логический оптрон 14 устанавливается в состояние логический О на выходе.При

0 этом RS-триггер 6 переходит в режим повторения с инверсией импульсов обнуления по S-входу. Через промежуток времени, равный произведению периода следования обнуляющих импульсов

5 Т на коэффициент деления импульсов, происходит срабатьгаание второго триг- гера 7 и устройства в целом аналогично срабатыванию при поступлении серии импульсов перегрузки без автоматического восстановления работы.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для защиты выпрямителя, работающего на импульсную нагрузку и подключенного к сети через трансформатор, снабженный двумя дополнительными вторичными обмотками,содержащее два диодных выпрямителя, входами предназначенных для подключения к соответствующим дополнительным вторичным обмоткам трансформатора, первый и второй выходные выводы первого дибдного выпрямителя подключены к входам питания усилителя мощности непосредственно и соответственно через первый резистор к катоду свето- излучающего диода первого оптрона и через второй резистор - к анолу первого диода и к выходу элемента ИЛИ- НЕ, входами подключенного к инвертирующему выходу первого триггера,вход S которого подключен к первому выходу формирователя импульсов сброса триггеров, второй выход которого

подключен к входу обнуления второго триггера,выход которого подключен к входу усилителя мощности, а вход формирователя импульсов сброса триггеров подключен к выходу фототиристора первого оптрона, светоизлучай- щий диод второго оптрона подключен катодом к положительной выходной клемме устройства и к своему аноду через последовательно соединенные первый переменный резистор,включенный последовательно в положительную силовую шину, и третий резистор, точка соединения первого переменного резистора и третьего резистора подключена к эмиттеру первого транзистора, база которого подключена к выходу усилителя мощности и коллектор подсоединен через четвертый ре- зистор к катоду светоизлучающего диода третьего оптрона, подключенного своим анодом к аноду фототиристора третьего оптрона непосредственно, а к-эмиттеру первого транзистора - через ЕС-цепь, состоящую из параллельно соединенных пятого резистора и первого конденсатора, катод фототиристора третье;го оптрона подключен к эмиттеру первого транзистора через последовательно соединенные шестой и седьмой резисторы,точка соединения которых соединена с катодом первого диода и с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а коллектор подключен к аноду фототиристора третьего оптрона через последовательно соединенные восьмой резистор и второй диод, тох1ка соединения которы подключена к аноду светоизлучающего диода первого оптрона, к первому выходному выводу второго дополнительного выпрямителя и через девятый ре- 30 НЕ,

652376

зистор - к коллектору третьего транзистора, база которого подключена через десятый резистор к эмиттеру

g второго транзистора, подключенному через одиннадцатый резистор к эмиттеру третьего транзистора и к управляющему электроду тиристора, анод которого предназначен для подключения к

10 первому выходному выводу выпрямителя, а катод тиристора соединен с вторыми выходными выводами первого и второго дополнительных выпрямителей и с эмиттером первого транзистора,

15 соединенного с первыми выводами второго и третьего конденсаторов, вторые выводы которых подключены к общей шине устройства, при этом второй переменный резистор включен пос20 ледовательно в общую шину между вторыми выводами второго и третьего конденсаторов, отличающее- с я тем,что, с целью повьшения надежности и упрощения, в качестве пер25 вого триггера использован RS-триггер, R-вход которого подключен к выходу фототиристора второго оптрона, а счетный вход второго триггера подключен к входам элемента ИЛИ