Способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 03.01.75 (21) 2091710/07с присоединением заявки1) М. Ь,л.е 6 0 ОГ 1,5 осударствениый комитетСовета Мнннстроа СССРло делам нзагрете 1 нйи открыт 1 й(088,8 ллетень2 публиков Дата опубликования огпсания 24.02.77(71) Заявитель 154) СПОСОБ ЗАЩИТЬ 1 НЕПРЕРЬ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИ НО-ИМПУЛЬСНОГООТ ПЕРЕГРУЗОК ТО лектрои проия поИзобретение относится к области этехники и может быть использовано прсктировании стаоилизаторов напряженвышснной надежности.Известен способ защиты стабилизаторов на пряжения от перегрузок по току и коротких замыканий на выходе стабилизатора, основанный на принципе отключения нагрузки, отключения питания и запирания регулирующего транзистора 1. При таком способе за щиты в стабилизаторе напряжения, содержащсм контур импульсного регулирования с накопительной индуктивностью в основной цепи регулирования, возникает коммутационный выброс э. д, с. самоиндукции накопительной 15 индуктивностп, Хотя коммутационный выброс э.д.с. самоиндукции и прикладывается к коммутирующему диоду в Отппрающем направлении, однако из-за низкого быстродействия диода в контуре регулирования возникают пе ренапряжения.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным 25 и импульсным контурам регулирования пуВыявлсн 11 я тока нагрузки стабил 1 затора, сравнения его с заданным допустимым значением тока 1 агрузкп " форьИРОВан 11 я сигнала па снятие перегрузки 2. Существенным не достатком этого способа защиты является повышенная вероятность выхода из строя регулирующего транзистора от внутренних коммутационных перенапряжении. В связи с тем, что в настоящее время в стабилизаторах напряжения широко применяются силовые дрейфовые транзисторы, имеющие еще большее быстродействие по сравнению с современными силовыми диодами, защита регулирующих транзисторов от перенапряжений становится особенно необходимой.Предлагаемый способ позволяет исключить перснапряжсния на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования прн перегрузке по току. Это достигается тем, что ВыяВление то.а нагруз 1 и Осуществл 511 от В контуре импульсного регулирования, снимают питание с контура импульсного регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки и с задерхккой по времени снимают питание с контура непрерывного регулирования.На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего описываемый способ защиты.Устройство содержит контур 1 непрерывного регулирования с датчиком 2 тока и регулирующим элементом 3 последовательного типа, контур 4 импульсного регулирозания с датчиком 5 перегрузки, регулирующим транзистором б, коммутирующим диодом 7 и накопительной индуктивностью 8, пороговое устрой.542987 НИИП з 40/18 Изд.108 Подпнспо 1 раж 10 Типография, пр. Сапунова, 2 3ство 9 с элементом 10 временной задержки и выключателями 11 и 12, схему 13 управления регулирующим транзистором 6 и нагрузку 14,При номинальной нагрузке пороговое устройство 9 обесточено и цепи питания контуров 4 и 1 импульсного и непрерывного регулирования замкнуты. При перегрузке по току или коротком замыкании, когда ток нагрузки 14 превышает заданную величину, пороговое устройство 9 срабатывает. При этом выключателем 12 отключается питание контура 4 импульсного регулирования, а выключателем 11 только с задержкой - питание контура 1 непрерывного регулирования.В течение времени задержки в контуре непрерывного регулирования возрастает ток, Сигнал с датчика 2 тока через схему 13 управления переводит в насыщенное состояние регулирующий транзистор 6 контура импульсного регулирования до конца переходного процесса. Хотя в контуре импульсного регулирования при отключении питания из-за инерционности коммутирующего диода и возникает коммутационный выброс э.д. с. самоиндукции накопительной индуктивности, однако для регулирующего транзистора переходной режим не является катастрофическим. Во-первых, регулирующий транзистор полностью открыт и перенапряжения на переходах не возникают, Во-вторых, обеспечивается наибольшая мощность рассеяния на полностью открытом регулирующем транзисторе, так как накопленная в индуктивности энергия мала, а сопротивление контура относительно велико и складывается из внутреннего сопротивления выпрямителя и сопротивлений датчика тока, дросселя, нагрузки и перехода полностью открытого транзистора. В-третьих, после открывания коммутирующего диода накопленная Лэнергия индуктивности полностью разряжается на нагрузку.Таким образом, строгая последовательностьотключения питания контуров регулирования непрерывно-импульсных стабилизаторов напряжения при перегрузках по току или коротком замыкании на выходе стабилизатора вместе с защитой регулирующих транзисторов от перегрузок по току устраняет воздействие воз никающих при этом внутренних перенапряжений на регулирующий транзистор контура импульсного регулирования.Формула изобретения 15 Способ защиты непрерывно-импульсногостабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования путем выявления тока нагрузки стабилизатора, сравнения его с заданным 20 допустимым значением тока нагрузки и формирования сигнала на снятие перегрузки, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения перенапряжения на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования 25 при перегрузке по току, выявление тока нагрузки осуществляют в контуре импульсного регулирования, снимают питание с контура импульсного регулирования сформированным сигналом а снятие перегрузки и с задержкой ЗО по времени снимают питание с контура непрерывного регулирования.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Источники электропитания на полупро водниковых приборах. Проектирование ирасчет под ред. С. Д. Додика и Е. И. Гальперина, изд. Сов. радио, М, 1969, стр. 346.2. Авторское свидетельство СССР383028,М. Кл.в Сз 05 Р 1/58, 1971 (прототип).