Устройство для контроля и защиты от перегрузки по току источника питания Советский патент 1979 года по МПК H02H3/08 G05F1/58 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электроснабжения.

Известно устройство защиты от перегрузки по току 1, содержаuj.ee стабилизатор напряжения с защитой от перегрузок по току, в котором транзисторный регулирующий элемент последовательно соединен с нагрузкой. На выходе стабилизатора включен токостабилизирующий двухполюсник. Выход его соединен с входом регулирующего элемента и выходом усилителя постоянного тока измерительного органа. Вход измерительного органа подключен к выходу стабилизатора. В стабилизаторе имеется оптоэлектронный прибор, источник света которого включен в цепь коллектора согласующего транзистора, а фоторезистор подключен одним концом к коллектору регулирующего транзистора, а другим - к базе транзистора защиты.

Известное устройство не защищает все элементы стабилизатора от перегрузок. Так, если например, сопротивление нагрузки уменьщается, то вначале ее ток возрастает, а затем с быстродействием, определяемым

работой схемы устройства защиты от перегрузок, уменьшается. Но так как транзистор работает в режиме усиления, может оказаться, что он откроется настолько, что ток через регулирующий элемент будет равен номинальному току. Дальнейшее снижение тока не происходит. Такой режим может быть продолжительным. И в этом режиме перегружен регулирующий элемент.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля и защиты источника питания 2, содержащее измерительное звено, состоящее из операционного усилителя, резистора обратной связи и N-суммирующих резисторов. Выход усилителя через согласующее звено, транзисторно-релейный датчик подключен к базе отключающего транзистора, вход через последовательно соединенные резистор, цепочку из параллельно включеиньгх между собой стабилитрона и переменного резистора и резистор - к дополнительному источнику питания.

Такое устройство недостаточно чувствительно к перегрузкам по току, особенно при изменениях тока в щироких пределах. Это объясняется тем, что при перегрузках, т.е. токах нагрузки больше номинального значения, стабилизированные источники питания могут поддерживать выходное напряжение в пределах допустимого, однако регулирующие и другие элементы, не рассчитанные на длительную работу в таких режимах, могут выйти из строя. При длительной работе источника питания в режиме перегрузки указанное устройство защиты может не сработать и не отключить источник питания от сети потому, что измерительное звено защиты реагирует на изменение напряжения источника питания, а оно может не измениться. Целью изобретения является повышение чувствительности устройства при изменении тока нагрузки в широких пределах. Поставленная цель согласно изобретению достигается тем, что в устройство для контроля и защиты от перегрузки по току источника питания, содержащее измерительный орган, а также включенные параллельно выходу источника питания переменный резистор и датчик тока, соединенные последовательно, введен программный источник напряжения, параллельно выходу которого включена нагрузка, причем разноименные полюса источника питания и программного источника напряжения объеДинеНы, а измерительный орган включен параллельно тока и нагрузке, соединенным последовательно. На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 показаны диаграммы, поясняющие его работу, где кривая А отражает изменение напряжения датчика тока в зависимости от тока нагрузки источника питания, кривая В - изменение напряжения программного источника напряжения в соответствии с заданным током нагрузки, кривая С представляет суммарное напряжение Кривых А и В, кривая D - напряжение сраба; тывания измерительного органа. Устройство содержит источник питания 1 на выходе которого подключены последовательно соединенные между собой датчик тока 2 и переменный резистор 3. В устройстве имеется программный источник напряжения 4, на выходе которого включена нагрузка (резистор)5, соединенная с датчиком тока. Источник питания и программный источник напряжения соединены между собой так, что их разноименные полюса, датчик тока и нагрузка имеют общую точку. Параллельно цепи датчик тока - нагрузка включен измерительный орган 6. Устройство работает следующим образом. При нормальном функционировании режим нагрузки источника питания 1 задается переменным резистором 3. Заданный ток нагрузки, протекая по датчику тока 2 вызывает определенное падение напряжения (кривая А на фиг. 2). В соответствии С заданной программой на выходе источника 4 (нагрузка 5) устанавливается определенное напряжение, запрограммированное для каждого значения тока нагрузки (кривая В на фиг. 2). Суммарное значение этих напряжеНИИ показано на фиг. 2 - кривая С. При появлении какой-либо неисправности, например при неисправности в системе управления резистора 3, которая приводит к увеличению тока нагрузки и перегрузке источника питания ток через датчик тока увеличивается. Напряжение (кривая А на фиг. 2) возрастает, что приводит к такому значению суммарной величины напряжения, которая превыщает напряжение срабатывания измерительного органа 6. Последний отключает нагрузку от источника питация. Этим обеспечивается защита от перегрузки источника питания. Использование устройства позволяет автоматически настраиваться на требуемый ток перегрузки, четко определять режим перегрузок и отключать контролируемый объект. Этим гарантируется достоверность проведения контроля объекта в строго заданных нагрузочных режимах, соответствующих заданной программе. Формула изобретения Устройство для контроля и защиты от перегрузки по току источника питания, содержащее измерительный орган, а также включенные параллельно выходу источника питания переменный резистор и датчик тока, соединенные последовательно, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства при изменении тока источника питания в щироких пределах, в него введен программный источник напряжения, параллельно выходу которого включена нагрузка, причем разноименные полюса источника питания и программного источника напряжения объединены, а измерительный орган включен параллельно датчику тока и нагрузке, соединенным последовательно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 483661, кл. G 05 F 1/58, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 457986, кл. G 05 F 1/58, 1975.

ч

М

иг.2