Способ защиты источника вторичного электропитания Советский патент 1990 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты источников вторичного электропитания , и может быть использовано в системах вторичного электропитания аппаратуры связи и др.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения.

На фиг. 1 изображена выходная статическая характеристика; на фиг. 2 - структурная схема источника, реализующего предлагаемый способ. ......

На выходной статической характеристике источника (фиг.1) область установившихся значений выходного напряжения Uek(X и тока I tllx изобра- )кена сплошной линией, а временно возможных (из-за срабатывания защит- froro выключения) - штриховой ли- Йией. На схеме (фиг.2) показаны ре- улирующий элемент 1 (например, управляемый транзисторный конвертор),

блок 2 управления (например, широт- но-импульсный модулятор), элемент 3 сравнения в цепи обратной связи по напряжению ивш, ,датчик 4 тока, элемент 5 сравнения в цепи обратной связи по току 1вцх, усилитель-ограничитель 6, интегрирующий (задержки) элемент 7, однооперационный (с ограниченным управлением) ключ 8.

Предлагаемый способ реализуется на источнике вторичного электропитания, имеющем цепь обратной связи по выходному напряжению Ь вь|Х с элементом 8 сравнения выходного напряжения с опорным напряжениемU сп „в цепи обратной связи по напряжению. С выхода элемента 3 сравнения сигнал рассогласования UgvnocTynaeT на первый управляющий вход блока 2 управления, с выхода которого сигнал управления поступает на регулирующий элемент 1.

01

X

{р

te

Под действием обратной связи по напряжению UB регулирующий элемент 2 осуществляет стабилизацию выходного напряжения в пределах статической нестабильности от Uetlx „кс до Uem. мин по входному току IBt(x , который изменяется (при изменениях на грузки) в пределах от 0 до I BJ(X «кс. В выходную (или входную) цепь источника включен датчик 4 тока. Сигнал U0 датчика 4 сравнивается с опорным напряжением U,nl в цепи обратной связи по току.

При превышении (вследствие отказа в нагрузке) током I 8tfx установленного значения I 39и. сигнал Uoc , датчика 4 токд превышает опорное напряжение U

On. Г

и под воздействием сигнала Ug j- рассогласования резко снижается выходное напряжение U ЙЫ;с При токе I пер нагрузки в пределах

1в«щ т пер rl пер.ви™источник W™- тельно может оставаться в установившемся режиме, выделяемая на элементах источника мощность не превышает предельно допустимой, а выходное напряжение U „ц U 6k,x „H.

Контроль минимального допустимого значения Ue пвыходного напряжения осуществляется схемой дистанци- онного контроля (не показана) или в некоторых случаях отдельной схемой контроля и защиты при понижении выходного напряжения (не показана), а применение того или иного варианта схемы контроля и защиты по минимальному уровню выходного напряжения зависит от конкретной избранной системы. Дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит к недопустимому увеличение перегрузки элементов источника по току (участок характеристики на фиг.1, показанный штриховой линией). На этом участке

VP-WKA Х f1 статической характеристики установившихся режимов нет - в источнике с задержкой во времени происходит защитное выключение блока 2 управления и выходное напряжение U evi снижается до 0. -В пределах величины тока перегрузки от

1п«р. Д° 1 .м«с происходит усиление сигнала U g рассогласования обратной связи по току усилителем 6, интегрирующий элемент 7 (задержки) , который может быть построен в виде интегрирующей RC-цепи, замедляет скорость достижения входным

0

5

0

5

0

5

0

5

сигналом ключа 8 порога срабатывания Причем скорость нарастания входного сигнала ключа 8 на рассматриваемом участке выходной характеристики (фигЛ) зависит не только от постоянной времени элемента 7 задержки, но и от величины сигнала рассогласования Ujt , т.е. задержка защитного выключения источника относительно момента возникновения перегрузки зависит и от величины тока перегрузки. Это позволяет,в частности, повысить надежность срабатывания плавких предохранителей в цепях разделенных нагрузок источника, а также полное учитывать перегрузочные способности элементов источника. При установлении тока перегрузки в пределах 1пеР. нчс 1 к-э сигнал UЈ r рассогласования достигает величины, при которой усилитель 6 входит в режим насыщения, задержка защитного выключения получается минимальной, обеспечивающей защиты источника при токе I к. 5 короткого замыкания, но достаточной для срабатывания предохранителей в цепях отдельных нагрузок источника, для исключения в определенных пределах защитного выключения при кратковременных случайных коротких замыканиях, разовых пробоях изоляции в нагрузке и т.п. Ключ 8 реализован с ограниченным управлением, например, на тиристоре.

Таким образом, способ защиты источника вторичного электропитания с обратной связью по току позволяет pea- , лизовать защитное выключение при длительных перегрузках по току и коротких замыканиях на выходе (в нагрузке) с заданной временной селективностью и непосредственно по результату контроля тока перегрузки, а также повысить надежность защиты и расширить область применения защиты.

Формула изобретения

Способ защиты источника вторичного электропитания от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе путем измерения тока нагрузки источника, регулирования выходного напряжения в обратной зависимости от величины сигнала рассогласования обратной связи по току, полученного в результате сравнения и отключения источника при длительных перегрузках и установившихся коротких замыканиях прерыванием с задержкой во времени тока управления источника, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности и расширения области применения, упомянутое прерывание формируют путем усиления и ограничения по уровню сигнала рассогласования обратной связи по току.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты источника вторичного электропитания (ИВЭП), и может быть использовано в системах вторичного электропитания аппаратуры связи и др. Способ позволяет повысить надежность и расширить область применения защиты от перегрузки по току и при коротком замыкании на выходе /ИВЭП/. Для этого сигнал управления ключом, осуществляющим защитное выключение ИВЭП, формируют путем усиления и ограничения по уровню сигнала рассогласования обратной связи по току. 2 ил.

Убых