Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания Советский патент 1982 года по МПК H02H7/10 H02H3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для токовой защиты вторичных Источников электропитания.

Известны устройства для защиты источников тока от перегрузки, содержащие защитный элемент с шунтирующей цепью на тиристоре, управляемом пороговым элементом в виде конденсатора, шунтированного выпрямительным MocTOMj в диагональ которого включен тиристор 1.

Недостатком известных устройств является низкая надежность, обусловленная большими потерями в защитном элементе и значительной величиной тока перегрузки при отключении тиристора.

Наиболее близким.техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство для защиты вторичных источников электропитания, содержащее коммутирующий элемент на основе симистора, управляющий электрод которого подсоединен к первому выводу резистора, резистивный датчик тока, подсоединенный первым зажимом к од-г ной из клемм для подключения нагрузки и к клемме для подсоединения минусового вывода дополнительного источника питания, а вторым - к клемме для подключения минусового вывода вторичного источника питания с сетевым трансформатором, плюсовой вывод которого подсоединен к второй клемме для подключения нагрузки, тиристорную оптронную пару, катод свето10диода которой подсоединен к точке соединения датчика тока с клеммой для подключения нагрузки,и клеммы Для подключения сети 2,

Недостатком известного устройства 5.является низкая надежность, обусловленная значительными потерями в коммутационных цепях.

Цепь изобретения - повышение надежности устройства.

20

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено транзисторным ключом, четырьмя дополнительными резисторами, тиристором, стабилитроном и диодным выпрями25тельным мостом, причем эммнтер транзисторного ключа подсоединен к катодам тиристора и светодиода оптронной пары, соединенного своим анодом с анодом стабилитрона, катод которого подсо30единен к аноду тиристора и одновреманно через первый дополнительный резистор - к клемме для подключения положительного вывода дополнительного источника питания, коллектор тран- зисторного ключа подсоединен к управ ляющему электроду тиристора и одновременно к одному из выводов второго дополнительного резистора, второй вывод которого подсоединен к клемме для подключения плюсового вывода дополнительного источника питания и через последовательно соединенные третий и переменный четвертый резисторы к второму зажиму датчика тока, средний вывод дополнительного четвертого переменного резистора подсоединен к базе транзисторного ключа, а первичная обмотка трансформатора вторичного источника питания цодсоединена через симистор к сетевым клем мам, второй вывод основного резистора подсоединен к точке соединения симистора с первичной обмоткой трансформатора вторичного питания через выпрямительный мост, в выходную диагональ которого включен фототиристор оптронной пары. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для токовой защиты вторичных источников электропитания. Устройство содержит коммутирующий элемент 1, выполненный в виде, симистора, основной резистор 2, диодный выпрямительный мост на диодах 3-6, оптрон 7, ризистивный датчик тока 8, транзисторный ключ 9, первый 10 и второй И дополнительный резисторы, тиристор 12, стабилитрон 13, клеммы для подключения дополнительного источника питания 14, третий дополнительный резистор 15, четвертый доволнительный переменныйрезистор 16, клеммы для подключения нагрузки 17, клеммы для подключения вторичного источника питания 18 с трансформатором 19. В цепь управлшощего электрод семистора 1 включен основнрЯ резисто 2 и одна из диагоналей диодного выпрямительного моста на диодах 3-6,в другую диагональ которого включен фо торезистор оптрона 7.Первый выход да чика тока 8 подключен к эмиттеру тра зисторного ключа 9, коллектор которо го подключен через первый 10 и второй 11 дополнительные резисторы к аноду тиристора 12 и катоду стабилиТ рона 13. .Анод стабилитрона 13 подключен к аноду светодиода оптрона 7 Положительный вывод дополнительного источника питания 14. подключен к пер вому 10 и второму 11 дополнительным резисторам и через дополнительные третий 15 и четвертый перемейный 16 резисторы подключен к второму выводу датчика тока 8. Коллектор транзисторного ключа 9 подключен к упра лйющему электроду тиристора 12, а миттер транзисторного ключа 9 подлючен к катоду тиристора 12, катоду ветодиода оптрона 7, отрицательному ыводу дополнительного источника питания 14 и к первому выводу нагрузки 17. Второй вывод нагрузки 17 подлючен к положительному выводу в.то ричного источника питания 18, отриательный вывод которого подключен ко второму выводу датчика тока 8. Включение двух последовательно оединенных ключевых схем на транзисторе 9 с цепью положительного смещения на резисторах 15,Г6 и на тиристоре 12, включенном параллельно цепи из стабилитрона 13, светодиода оптрона 7 и вспомогательного источника питания 14, позволяет значительно снизить мощность потребления всего устройства, так как тиристор 12 выключается только после выключения вспомогательного источника питания тем самым повышается надежность устройства. Включение дополнительного источника питания 14 в схему управления коммутирующим элементом позволяет с помощью цепи из второго ре-г зистора 11, стабилитрона 13 и светодиода оптрона 7 выставить ток включения оптрона 7 независимо от величины напряжения на выходе вторичного источника питания 18. Включение стабилитрона 13 последовательно со светодиодом оптрона 7 позволяет надежно включать оптрон 7. Возможность выставлять дорого срабатывания защиты с помощью переменного резистора 16 снижает потери мощности в нагрузке 17 при срабатывании защиты, тем самым улучшая режим работы вторичного ис.точника-питания 18. Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания работает следующим образом. При включении дополнительного источника питания 14 транзисторный ключ 9 открыт положительным смещением на дополнительных первом 10 и втором 11 резисторах, а тиристор 12 закрыт. Стабилитрон 13 открывается, через светодиод оптрона 7 протекает ток, фототиристор оптрона 7 включается и начинает проводить ток, котоЕ лй, протекая через управляющий электрод симистора 1/ открывает его, и переменное напряжение прикладывается к первичной обмотке трансформатора 19. Напряжение с вторичной обмотки трансформатора 19 поступает на вход вторичного источника питания 18, на выходе которого через датчик тока 8 включена нагрузка 17. При включении дополнительного источника питания 14 ток через светодиод оптрона 7 прекращается, -фототиристор otiтрона 7 закрывается, и ток через управляющий электрод симистора 1 не протекает, Симистор I закрывается,

отключая трагтсформатор 19 от источника переменного напряжения, тем саым выключая вторичный источник питания. При превьпиении тока в нагрузке 17 предельно допустимой величины транзистор 9 закрывается отрицательным смещением на датчике тока 8 нагрузки , к управляющему электроду тиристора 12 прикладывается напряже-. ние дополнительного источника питания 14, он открывается, шунтируя цепь стабилитрона 13.и светодиода ОПтрона 7. Стабилитрон 13 закрывается, ток через светодиод оптрона 7 прекращается, фототиристор оптрона 7 закрывается, что приводит к выключению симистора 1 и отключению вторичного источника питания 18,

Применение изобретения в устройствах для токовой защиты обеспечивает повышение их надежности, улучшение динамических характеристик в режиме включения и при токовой перегрузке.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты вторичных источников электропитания, содержащее коммутирующий элемент на основе симистора, управляющий электрод которого подсоединен ,к первому выводу резистора,резистивный дат- ик тока, подсоединенный первым зажимом к одной из клемм для подключения нагрузки и к клемме для подсоединения минусового вывода дополнительного источника питания, а вторым;- к клемме для подключения минусового вывода вторичного источника пита.ния с сетевым трансформатором, плюсовой вывод которого подсоединен к второй клемме для подключения нагрузки, тиристорную оптронную пару, катод светодиода которой подсоединен к точке соединения датчика тока с клеммой

для подключения нагрузки, и клеммы для подключения сети, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено транзисторным ключом, четырьмя дополнительными резисторами, тиристором, стабилитроном и диодным выпрямительным мостом, причем эмиттер транзисторного ключа подсоединен к катодам тиристора и светодиода оптронной пары, соединенного воим анодом с ано0дом стабилитрона,катод которого подсоединен к аноду тиристора и одновретленно через первый дополнительный, резистор - к клемме для подключения положительного вывода дополнительного

5 источника питания,коллектор транзисторного ключа подсоединен к управляющему электроду тиристора и одновременно к одному из выводов второго.дополнительного резистора,второй вывод

0 которого подсоединен к клемме Для подключения плюсового вывода допопнительного источника питания и через последовательно соединенные дополнительные третий и переменный четвертый резисторы - к второму зажиму датчика

5 тока,средний вывод .дополнительного четвертого переменного резистора подсоединен к, базе транзисторного ключа, а первичная обмотка трансформатора вторичного источника питания подсое0динена через симистор к сетевым клеммам, второй вывод основного резистора подсоединен к точке соединения симистора с первичной обмоткой трансформатора вторичного источника питания-че5рез выпрямительный мост, в выходную Диагональ которого включен фототиристор оптронной .пары.

Источники игформации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР P 524272, кл. Н 02 Н 3/08, 1976..