Устройство для защиты цепи постоянного тока

ЮВТЭитно- т,О"Ии с А н и еИЗОБРЕТЕН ИЯ оюз СоветскйхСоциалистических Республик 11,788254 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл.з Н 02 Н 3(20 Государственный камитет па делам изобретений и аткрытий(54) УСТРОИСТВО ЗАЩИТЫ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобрс 1 сние относится к электротехнике и может быть использовано для защиты цепей постоянного тока ог повышения или понижения ппгающего напряжения.Известно устройство защиты питаемой от аккумулятора цепи постоянного тока, которое содержит автоматический выключатель с электронным расцепителем и дифференциальный усилитель, к которому подводится опорное и фактическое напряжение. При понижении фактического напряжения до значения ниже заданного дифференциальный усилитель выдает управляющий сигнал, который выключает расцепитель сети. Однако этот управляющий сигнал выдается на одном заданном уровне порогового значения напряжения 1.В случае использования такого устройства защиты с недостаточно стабильным источником, питания, у которого напряжение может изменяться за счет пульсаций или нестабильности, это устройство будет входить в режим генерирования сигнала управления, что приведет к ненормальному режиму включения и выключения нагрузки.Наиболее близким к изобретению является устройство зашиты, имеющее опорный источник, два пороговых элемента, входы которых соединены с выходами двух делителей входного напряжения питания, логический блок управления и коммутирующий питание элемент. Устройство имеет два порога выключения - нижний и верхний. В случае превышения одного из заданных граничных значений входного напряжения пороговый элемент выдает сигнал превышения в логический блок управления, который выдает управляющий сигнал на комму 1 о тируюший элемент, выключающий подачупитания на нагрузку 2.Недостатком данного устройства зашитыявляется невысокая надежность из-за фиксированного значения порогов включения и выключения питания, что при наличии изменения выходного напряжения вблизи одного из заданных пороговых значений за счет пульсаций или нестабильности питающего напряжения приводит к режиму генерирования коммутирующего элемента.20 Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для зашиты цепи постоянного тока, содержащем два делителя входногонапряжения, причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго - с входом второго порогового элемента, логический блок управления, подключенный к выходам пороговых элементов, коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой, причем выход логического блока управления соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, упомянутые делители входного напряжения выполнены управляемыми, а их управляющие входы подключены к точке соединения коммутирующего элемента с нагрузкой.На фиг, 1 представлена.диаграмма работы устройства, где О - напряжение включения коммутирующего питание элемента по нижнему уровню; 11 вхч - напряжение выключения по верхнему уровню; Бвхз - напряжение включения по верхнему уровню;- напряжение выключения по нижнему уровню; 1.1 вц 0 с - остаточное напряжение на нагрузке при включенном питании, это напряжение практически равно нулю; -вьь 1 1-1 вым 1 выход " 1-1 вых ч - выходные1напряжения, соответствующие входным согласно диаграмме. Г 1 ри увеличении входного напряжения от нуля до какого-то максимального значения Б 0, в соответствии с диаграммой, устройство защиты обеспечивает прохождение вход ного напряжения на выходе только в диапазоне Ув - СОЧ, заданные пороги обеспечиваются соответствующими состояниями входных делителей. В случае превышения входным напряжением значения 110, прохождение этого напряжения на выход приводит к изменению коэффициента деления первого входа делителя, и выключение коммутирующего элемента происходит применьшем значении напряжения Б 01 (1.1 вхПри дальнейшем увеличении входного напряжения и превышении значения 110 хч прохождение напряжения на выход прекращается, что приводит к изменению коэффициента деления второго делителя, и включение коммутирующего элемента происходит при меньшем значении напряжения 1.3 вхз ( Б 0. Таким образом, работа устройства осуществляется по ветвям 1 и 2 диаграммы.Изменение коэффициентов деления входных делителей позволяет осуществлять четырехуровневый режим переключения устройства, при этом первый входной делитель обеспечивает режим переключения по нижнему уровню, а второй входной делитель - :по верхнему уровню.На фиг. 2 представлена схема устройства для зашиты цепи постоянного тока.Устройство содержит опорный источник 1 два пороговых элемента 2 и 3, входы которых соединены с выходами двух управляемых делителей 4 и 5 входного напряжения,логический блок 6 управления и коммутирующий питание элемент 7.Устройство работает следующим образом.Входное напряжение через управляемыеделители 4 и 5 подается на пороговые элементы 2 и 3. За счет управляемых делителей каждый пороговый элемент обеспечивает верхний уровень и нижний уровни выключения,10 При достижении входным напряжениемуровня 1.1 0 срабатывает пороговый элемент 2, при этом логический блок 6 управления выдает сигнал включения на коммутирующий питание элемент 7, который вклю 15чает напряжение питания на выход. Этонапряжение с выхода элемента 7 поступает на управляющий вход делителя входногонапряжения 4 и изменяет его коэффициентделения таким образом, что пороговый элемент 2 выключается теперь при уменьшении20 уровня входного напряжения до 1.1 ъх Таким образом создается гистерезисная характеристика нижнего уровня контроля напряжения,При дальнейшем увеличении напряженияИи достижения уровня Ьвх срабатывает второй пороговый элемент 3, при этом сигналвключения порогового элемента 3 поступает в блок 6 управления, который выдаетсигнал включения коммутирующему питание элементу 7, при этом с выхода элемензо та 7 на управляющий вход делителя 5 входного напряжения поступает сигнал уменьшения уровня выключения порогового элемента 3. Пороговый элемент 3 выключаетсяпри снижении входного напряжения до уровня 1.10 з, таким образом создается гистерезисная характеристика верхнего уровня контроля напряжения.Логический блок 6 обеспечивает включение коммутирующего элемента 7 толькопри условии наличия включения порогового40элемента 2 и выключения порогового элемента 3. Пороговые уровни 1.1 , 1.1005и 110 ч выбираются в соответствии с заданными требованиями. Выполнение входныхделителей управляемыми с функциональными связями с выходом коммутирующего эле 45 мента 7 позволяет исключить режим генерирования коммутирующего элемента, снизить влияние пульсаций и нестабильностинапряжения источника питания на работуустройства защиты.Использование двух пороговых элемен 50тов дополнительно позволяет снизить инерционность отработки устройства при больших скачках входного напряжения, превышающих пороговое значение Ьвч. Формула изобретенияУстройство защиты цепи постоянного тока, содержащее два делителя входного напряжения, причем выход первого соединен с входом первого порогового элемента, а выход второго с входом второго порогового элемента, логический блок управления, подключенный к выходам пороговых элементов, коммутирующий элемент, включенный в защищаемую цепь последовательно с нагрузкой, причем выход логического блока управления соединен с входом коммутирующего элемента, и опорный источник, подключенный к пороговым элементам, отличаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения надежности, упомянутые делители входного напряжения выполнены управляемыми, а их управляющие входы подключены к точке соединения коммутирующего элемента с нагрузкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ФРГ2400396,кл. Н 02 Н 7/18, 1978.2. Устройство защиты. Информационная1 ф карточка586,8 СИ 5910 СССР. 29,09.78