Источник постоянного напряжения с защитой от перегрузок Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве вторичного источника электропитания.

По основному авт.св. 648967 известен источник постоянного напряжения с защитой от перегрузок, содержащий два встр§чно-параллельно соединенных тиристора, включенных между входными выводами через первичную обмотку питаимдего трансформатора, по крайней мере одна вторичная обмотка которого через преобразующий узел соединена с выходными выводами и формирователь управляющего сигнала, причем в. выходную цепь преобразующего узла включен датчик тока. Формирователь управляющего гигнала выполнен в виде транзисторов, включенных встречно-параллельно через резистор в коллекторную цепь транзистора, светодиодов первого и второго оптоэлектронных ключей, каждый из фототиристоров которых соединен последовательно с резистором и через соответствующую дополнительно введенную синхронизирующую обмотку питающего трансформатора включен в управляющую цепь соот ветствующёго из указанных тиристоров, третьего оптоэлектронного ключа, фототиристор которого включен между базой транзистора и катодом , стабилитрона, а светодиод через резистор подключен параллельно датчику тока, причем катод стабилитрона соединен с одним выводом для подключения к дополнительному источнику постоянного напряжения , а общая точка

10 фототиристоров первого и второго оптоэлектронных ключей подсоединена к другому выводу дня подключения к дополнительному источнику постоянного напряжения 1.

15

Недостатком этого устройства является то, что оно, осуществляя защиту от перегрузок, только отключает источник постоянного напряжения от первичной питающей сети, не осущест20вляя при этом предварительной стабилизации переменного напряжения. Кроме того, в указанном устройстве не осуществляется защита от перенапряжений первичной питающей сети.

25

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности источника постоянного напряжения с защитой от перег30рузок .

Поставленная цель достигается тем, что в источнике постоянного напряжения с защитой от перегрузок введена дополнительная обмотка трансформатора, выводы.которой через выпрямитель подключены к базе транзистора формирователя управляющего сигнала и Катоду стабилитройа.

Вместо дополнительной обмотки трансформатора с выпрямителем к 0аэ транзистора фс мирователя управляющего сигнала может быть подключен ВЫ5СОД суммирующего усилители, яеинвертирующий вход которого подключен через резистор к одному, а инвертирующий вход через фотоприемники дополнительных оптоэлектронных приборов - ко йторому BtaBogy дополйигтельного исто;Чника постоянного напряжения, светоиэлучатели дополнительных оптоэлектронных приборов подключены при этом параллельно соответствующим вторичным обмоткам трансформатора.

Кроме этого, для повыиения надежности работы схемы в качестве ключевого элемента силовой цепи могут быть применены два встречно-параллельно соединенных фототиристора Оптически связанные со светодиодами включенными в цепь коллектора транзистора формирователя управляющего сигнала.

В качестве ключевого эйёмента силовой цепи может -©ыть применеи таже симметричный тиристор, управляющий электрод которого фотонрйемник оптоэлектронного прибора под- ключен к соответствующему выводу CHMMetpH4Horo тиристора.

На фиг. 1-4 представлена принципиальная электрическая схема источника постоянного напряжения с зеицито от перегрузок,

Источник постоянного напряжения с защитой от перегрузок (фиг. 1) содержит ключевойэлемент 1, включенный в питающую сеть переменного тока последовательно с трансформатором 2. Ключевой элемент I выполнен на встречно-параллельно включенных тиристораК 3 и 4, в цепи управления КОТОРЫХ включены фототиристоры 5 w оптоэлект-ронных приборов 7 и 8, светоизлучатели 9 и 10 которых включены: S цепь коллектора транзистора 11 формирователя 12 управляющего сигнала;

К вазе транзистора 11 подключен соответствующий вывод выщ ямителя 13 переменное напряжение на который поступает с дополнительной обмотки 14 трансформатора 2. Противоположный вывод выпрямителя 13 подключен к дополнительной шине дополнительного источника постоянного напряжения

.Вместо дополнительной обмотки 14 трансформатора 2 с выпрямителем 13

к базе транзистора 11 может быть подключен суммирующий усилитель 15 (фиг. 2), неинвертирующий вход которого подключен через резистор 16 к положительной шине, а инвертирующий через фотоприемники 17 и 18 оптоэлектронных приборов 19 и 20, светоиэлучатели которых 21 и 22 подключены параллельно вторичным обмоткам 23 и 24 трансформатора 22, подключен к Отрицательной шине дополнительного источника постоянного напряжени

В качестве ключевого элемента моrytr 6ыТ1Ь применены и фототиристоры 25 и. 26 (.фиг. 3) или симметричный тириётор 27 (фиг.. 4) , управляющий элокТрОД КОТОРОГО череэ фотоприемник 28 подкличёи к соответствующему выводу симметричного тиристора 27.

Источник по.стоянного напряжения с защитой от перегрузок работает следующим образом.

При номинальном надряжений на дополнительной обмотке 13 (фиг. 1) транзистор 11 открыт, через све.тодиоды 9 и 10 оптоэлектроняых приборов 7 и 8 протекают токи достатрчные для создания светового потока, обеспечивающего включение фбтотиристоров 5 и 6. Тиристоры 3 и 4 при этом отперты и пропускают обе полуволны пе-ременного тока.

При возрастании ур:овй-я йайряясеяия аа Обмотке :14 ток через транзистор „11 озгранячйгвает.ся -cooTB-eTCTBeHHo уменьшаются токи через светодиоды 9 и 10, что ПРИВ.ОДИТ к выключению фототиристоров 5 и б и, при соответствующей полуволне переменного напряжения., тиристоров 3 и 4, в результате чего уменьшается напряжение на, обмотке 14, отпирается транзистор,11 возрастает ток через светодиоды 9 и 10, что приводит к отпиранию с соответствующей задержкой по фазе тиристоров 5 и 6.

На фиг. 2 приведен вариант применения источника учитывающий возможность значительных колебаний тока в цепи нагрузки нескольких потребителей. Изменение напряжения каждой и вторичных обмоток 23 и 24 через оптоалектронаые приборы 19 и 20 поступает на вход суммирующего усилителя 15 и с выхода его на вход формирователя 12 управляющего сигнала, который управляет режимом работы ключевого элемента 1.

При значительном увеличении напряжения первичной питающей сети, в резудьтате чего возможен выход из стро источника постоянного напряжения, происходит выключение тиристоров 3 И 4, в результате чего источник отключается от первичной питающей, сети

При применении в ключевом элементе 1 фототиристоров 2S и 26 (фйг.З) или симметричного тиристора 27.(фиг.4 источник работает как и в предыдущих случаях, упрощаются только цепи управления . Применение источника постоянного напряжения с защитой от перегрузок Позволяет наряду с защитой от токовы перегрузок осуществить предварительную стабилизацию по входной цепи, что позволяет улучшить электрические показатели стабилизаторов, питающихся от вторичной обмотки трансформатора. Кроме того, в результате примене ния предложенного технического решения осуществляется аащита от перенап ряжений входной сети переменного тока, и при применении в качестве клю чевого элемента фототиристоров иЛи симметричного тиристора происходит упрощение схемы управления ключевым элементом. Формула изобретения 1. Источник постоя/иного напряжения с защитой от перегрузок по авт. св. 648967, отличаю щи йс я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей и повышения надежности,в него в&едена дополнительная обмотка трансформатора,г выводы которой через выпрямитель поД ключены к базе транзистора формирсн вателя управляющего сигнала я катоду стабилиттэоня. 2.Источник по п. 1, отличающий с я тем, что к базе транзистора формирователя управляющего сигнала подключен выход суммирующего усилителя, иеинвертирующий вход которого подключен через резистор к одному, а инвертирующий вход через фотоприемннки дополнительных оптог электронных приборов - ко втсфому выводу яо11О1Лйй1гш1ьного .источника поСТОЯННО.ГО напряжения, сватоизлучатели дополнит бльных оптоээтектроняых приборов подключены при параллельно соответствующим в оричн1в« обмоткам трансформатора . 3.Источник по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что тюсл дсвательно с входным выводом включены два встречно-параллельно соединенные фототиристора, оптически связанные со светодиод ми, включенными в цепь коллектора транзистора формирователя управляющего сигнала. 4.Источник по пп. 1 и 2, о т л нч ,а ю щ и и с я тем, что последовательно с входным выводом включен снмметричный тиристор, управляющий элек-г трод которого через фотопрнемннк оптоэлектронного прибора подключен к соответствующему выводу симметричного тнристора. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельсвто СССР W 646967, кл. G 05 Р 1/58, 1976.