Устройство защиты источникапиТАНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

(54) УСТРОЙСТВО ЗЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

1

Изобретение относится к электро-. технике, в частности к устройствам защиты транзисторных вторичных источников питания.

Известны устройства защиты, ограничивакяцие ток на определенном уровне l.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство.защиты источника питания, содержащее соединенные последовательно силовой регулирующий элемент и датчик тока с пороговьал звеном, выходом- подключенный ко входу ждущего мультивибратора, а блок управления регулйрукмдим элементом {2.

Однако известное устройство при длительно-воздействующих пере груз ках может выйти из строя, так как длительный аварийный режим работы является напряженным для регулирующего элемента источника. Кроме того, длительный аварийный режим работы источника питания обычно не является лопустимым для цепей нагрузки.

Недостатком известного устройства защиты является также узость функцйо. нальных возможностей, т . е. для него характерно лишь ограничение тока без аварийного отключения источника питания

независимо от длительности перегрузок, частоты следования аварийных импульсов и закона распределения их во времени.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства защиты и повышение надежности защищаемого источника питани.ч. .

Поставленная цель достигается тем,

0 что в устройство защиты источника питания введены -дополнительный жшгщий мультивибратор, последовательнш счетчик импульсов, триггер, схема ИЛИ и блок возврата, причем вход допол5нительного: ждущего мультивибратора соединен с выходом датчика тока, а выход соединен с з anyскгиодим входом последовательного счетчика, счетный выход которого соединен с выходом ждущего

0 мультивибратора, а выход соединен с управлякадим входом триггера, установочный вход которого соединен с выходом блока возврата, а выход триггера соединен с одним из входов схемы ИЛИ,

5 второй вход которой соединен с выходом ждуще.го мультивибратора, а ВЫХОДCO входсмл блока управления регулирую,щим элементом.

На чертеже приведена функциональ0Ная схема устройства защиты.

Устройство защиты содержит источник 1 питания, силовой регулирукяций элемент 2, соединенный последовательно через датчик 3 с Пороговым звеном с нагрузкой 4. Вход блока 5 управления соединен с выходом схемы ИЛИ 6, а его выход соединен с управляющим входом регулиругацего элемента 2. К одному из входов схелФл ИЛИ подключен выход ждущего мультивибратора 7 , выход которого соединен с входом дополнительного ждущего мультивибратора 8 и с выходом датчика 3 тока, йлход блока 9 возврата соединен с установочным входом триггера 10, выход которого соединен со вторым входом схемы ИЛИ. Управляющий вход триггера соединен с выходом последовательного счетчика 11, счетный вход соединен с выходом мультивибратора 7, запускающий с выходом мультивибратора 8.

Устройство защиты источника питания работает следующим образом.

В момент действия токовой перегруки или короткого заг«лкания в нагрузк

4сигнал, снимаемый с датчика 3 тока запускает мультивибрато йд 7 и 8. Сигнал с ждущего мультивибр атора 7 воздействует через схему ИЛИ 6 на блок

5управления, который запирает силовой элемент 2, отключанйчий выходную цепь источника 1 питания, предовращая тем самым нарастание тока перегрузки

По окончании импульса ждущего мультивибратора 7 происходит повторное включение силового элемента 2. При сохранении перегрузки процесс повторяется, т. е. осуществляется ограничение тока на определенном уровне.

Одновременно с началом действия перегрузки с выхода ждущего 4yльтивибратора 8 поступает импульс на запускающий вход последовательного счетчика 11, снимая запрёт на счет импульсоб, поступающих при наличии перегрузки на счетный вход выхода ждущего мультивибратора 7.

Коэффициент пересчета последовательного, счетчика 11 выбирается, исходя из заданного числа импульсов (т. е. заданного допустимого времени действия перегрузки), после действия которых срабатывает триггер 10 и через схему ИЛИ б воздействует на блок 5 управления и запирает силовой 1элемент 2.

Для восстановления исходного состояния схемы устройства защиты после снятия короткого замыкания используется блок 9 возврата (например, кнопка возврата,, при нажатии на котс ую переключающий импульс поступает на триггер 10 и перебрасывает его в исходное состояние).

Возврат яодущего мультивибратора 8 в исходное состояние приводит к сбросу последовательного счетчика 11

в нулевое состояние и запрещает прохождение счетных импульсов.

Таким образом, пол.ное отключение выходной цепи от источника 1 питания происходит лишь при .условии поступления определенного числа импульсов с ждущего мультивибратора 7 на счетный ,вход последовательного счетчика 11 за время действия импульса с дополнительного ждущего мультивибратора 8. Если за это время поступит меньше импульсов, чем за заданное, триггер 10 не сработает, так как последовательный счетчик 11 вернется в исходное состояние.

Длительность импульса дополнительного ждущего мультивибратора 8 выбирается не. меньше заданного допустилюго времени действия перегрузки, а значит всегда больше длительности импульса ждущего мультивибратора 7.

Данное устройство защиты примениМО в преобразователях с силовым ре-гулирующим транзистором, как с импульсным (ключевой режим работы транзистора) , так и с непрерывным управлением.

Использование новых элементов дополнительного ждущего мультивибратора/ последовательного счетчика, триггера позволяет при случайных или кратковременных коротких замыканиях ограничивать ток на допустимом уровне, а в случае устойчивого короткого замыкания совсем отключать источник питания от выходной цепи, повышая тем самым надежность источника. Кроме того, независимо от длительности перегрузки, частоты следования аварийных импульсов, т. е. при всем многообразии характера перегрузок нагрузочной цепи устройство осуществляет отключение источника питания при вполне определенном наперед заданном количестве аварийных импульг сов, поступаицих с датчика тока, причем следующих по любому закону распределения их во времени.

Формула изобретения

Устройство защиты источника питания, содержащее соединенные последот вательно силовой регулирующий элемент и датчик тока с пороговым звеном, выходом подключенный ко входу ждущего мультивибратора и блек управления регулирующим элементом, отлич ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности, в него введены дополнительный ждущий мультивибратор, последовательный счетчик импульсов, триггер, схема.ИЛИ и блок возврата, причем вход дополнительного ждущего мультивибратора соединен с выходом датчика тока, а вы5 .ход соединен с запускающим входом

последовательного счетчика, счетный вход KOTopori: соединен с выходсм ждущего 4yльтивибpaтopa, а выход соединен с управляющим входом триггера, установочный вход которого соединен с выходом блока возврата, а выход триггера соединен с одним из входов схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом ждущего мультивибратора, а выход - со входом блока управления регулирующим элементом.

Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике. :Под ред. Ю. И. Конева, вып. 9, М. , Советгзкое радио, 1977, с. 22. - 2. Заявка ФРГ 2555509, кл. Н 02 И 9/02, 1977.