Способ защиты непрерывно-импульсногостабилизатора напряжения отперегрузок по току c непрерывными импульсным контурами регулирования

Союз Советскик Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 09.04.79 (21) 2750575/24-07с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 30.0181.Бюллетень Йо 4 Р 1)М 1 3 С 05 Г 1/58 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УД 1( 621316 , 722. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 300181 аявитель(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ НЕПРЕРЫВНО-ИМПУЛЬСНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ С НЕПРЕРЫВНЫМ И ИМПУЛЬСНЫМ КОНТУРАМИ РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании стабилизаторов повышенной надежности.5Известен способ защиты стабилизаторов напряжения от перегрузки по току и коротких замыканий на выходе стабилизатора, основанный на принципе отключения нагрузки, отключения питания и запирания регулирующего транзистора Г 11 , При таком способе защиты в стабилизаторе напряжения, содержащем контур импульсного регулирования с накопительной индуктивностью в основной цепи регулирования 15 возникает коммутационный выброс ЭДС самоиндукции накопительной индуктивности, который определяется по формулее: -31бВ 2 О где е - ЭДС самоиндукции;накопительная индуктивность,- скорость изменения тока в накопительной индуктивности.При этом возникающий в момент запирания регулирующего транзистора коммутационный выброс при перегрузке по току или коротком замыкании больше, чем при номинальном токе нагрузки, так как перегрузка превышает номинальный ток нагрузки. Хотя коммутационный выброс ЭДС самоиндукции и прикладывается к коммутирующему диоду в отирающем направлении, однако из-за низкого быстродействия диода в контуре регулирования возникают перенапряжения, следствием чего является повышенная вероятность выхода из строя регулирующего транзистора контура импульсного регулирования.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования, исключающий перенапряжение на регулирующем транзисторе контура импульсного регулирования при перегрузках по току путем выявления тока нагрузки стабилизатора в контуре импульсного регулирования, сравнения его с заданным допустимым током нагрузки и формирования Сигнала на снятие перегрузки, по которому снимают питание с контура импульсного регулирования с задержкой по времени и питание с контура непрерывного регулирования 2,Существенным недостатком этого способа защиты является повышеннаявероятность выхода из строя регулирующего транзистора контура непрерывного регулирования в результате перегрузки по току. При перегрузке по току или коротком замыкании ста" билизатора напряжения по сигналу на снятие перегрузки снимается питание с контура импульсного регулирования, после чего возрастающий ток перегрузки или короткоГо замыкания протекает через регулирующий транзистор контура непрерывного регулирования в течение времени задержки выключения питания контура непрерывного регулирования. В течение укаэанного времени на коллекторе регулирующего транзистора контура импульсного регулирова ния выделяется мощность перегрузки, которая в десятки раз может превышать номинальную мощность,так как кон. - тур непрерывного регулирования ста билиэирует незначительную часть мощ- Я ности стабилизатора напряжения.В результате мгновенного перегрева коллекторного перехода Из-за избытка рассеиваемой мощности регулирующий транзистор контура непрерывно го регулирования может выйти иэ строя,Цель изобретения - повышение надежности путем исключения перегрузки по .току регулирующего транзистора контура непрерывного регулирования при перегрузке потоку стабилизатора.30Поставленная цель достигается тем, что одновременно снимают питание с непрерывного и импульсного контуров регулирования и включают регулирующий транзистор контура импульсного 1 регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки.На чертеже дана блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ защиты. 40Устройство содержит контур 1 непрерывного регулирования с датчиком2 тока и регулирующим транзистором 3последовательного типа, контур 4импульсного регулирования с датчиком 5 тока перегрузки, регулирующимтранзистором б, коммутирующим диодом7, накопительной индуктивностью 8,пороговое устройство 9 с выключателями 0 и 11, схему 12 управления 50регулирующим транзистором б и нагрузку 13.При номинальной нагрузке пороговое устройство 9 выключено и цепипитания контуров 1 и 4 импульсного инепрерывного регулирования замкнутычерез выключатели 10 и 11. При перегрузке по току или коротком замыканиикогда ток, нагрузки 13 превышает допустимое значение, пороговое устройство 9 срабатывает. При этом выключателем 10 отключается питание контура 1 непрерывного регулирования,выключателем 11 отключается питаниеконтура 4 импульсного регулированияи через схему 12 управления включа ется регулирующии транзистор б контура 4 импульсного регулирования. Регулирующий транзистор б остается в насыщенном состоянии до тех пор, пока пороговое устройство 9 не будет выключено внешней командой оператора.Отключение питания и включение регулирующего транзистора б контура 4 импульсного регулирования, сформированным сигналом на снятие перегрузки позволяет исключить перенапряжения на переходах регулирующего транзистора б. Коммутационный выброс ЭДС самоиндукции накопительной индуктивности 8 через малое сопротивлечие перехода коллектор-эмиттер открытогс транзистора б прикладывается к высокому сопротивлению разомкнутого выключателя 11, После открытия коммутирующего диода 7 накопленная энергия индуктивности 8 разряжается на нагрузку 13.Предложенный способ отключения питания контуров регулирования непрерывно-импульсного стабилизатора при перегрузке.по току или коротком замыкании на выходе стабилизатора (одновременное отключение питания непрерывного и импульсного контуров регулирования и включение регулирующего транзистора контура импульсного регулирования сформированным сигналом на снятие перегрузки) позволяет получить новую совокупность признаков, выгодно отличающих предлагаемый способ защиты от известного,так как наряду с защитой регулирующего элемента контура импульсного регулирования от перегрузок по току и перенапряжений эффективно защищается от импульсных перегрузок по току регулирующий транзистор контура непрерывного регулирования, благодаря чему существенно повышается надежность непрерывно-импульсного стабилизатора, Технико-экономический эффект применения спбсоба защиты заключается в том, что стабилизатор непрерывно-импульсного регулирования с защитой1по предлагаемому способу не выходит из строя при любой неисправности в нагрузке. Следовательно не требуется ремонт стабилизатора, уменьшается время восстановления работоспособности систем, питаемых стабилизатором, что особенно важно при эксплуатации сложных систем, так какотказ питания приводит к отказу всей системы.Формула изобретенияСПособ защиты непрерывно-импульсного стабилизатора напряжения от перегрузок по току с непрерывным и импульсным контурами регулирования путем выявления тока нагрузки стабилизатора в контуре импульсного регу800981 Ивыд оставитель В. Кругловехред А.Бабинец Ре д фТираж 951сударственного кам изобретений иосква, Ж, Рауш митета СССРоткрытийская наб , д ВНИИПИпо д113035 Филиал ППП Пате лирования, сравнения его с заданнымдопустимым значением тока нагрузки,формирования сигнала на снятие перегрузки и отключения питания контура импульсного регулирования, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности путем исключения перегрузки по току регулирующеготранзистора контура непрерывного регулирования при перегрузке по токустабилизатора одновременно снимаютпитание с непрерывного и импульсногоконтуров регулирования и включают регулирующий транзистор контура импульсного регулирования сформированнымсигналом на снятие перегрузки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Источники элект;опитания наполупроводниковых приборах, Проектирование и расчет. Под ред. С. Д. Додика и Е. И. Гальперина. И., "Соврадио", 1969, с. 346.2. Авторское свидетельство СССРР 542987 кл. Ь 05 Г 1/58, 1975,Ужгород ул Проектная,