Устройство для защиты источника питания от перегрузок

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ОБРЕ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИД(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ГИРКАНИЯ ОТ ПЕРЕГРУЗОК, содержащеетиристор,включенный в одну из силовыхщин,первый резистор, включенный мездуего анодом и управляющим электродом,первыйтранзистор и-р-п проводимости, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к катоду и управляющему.электроду тиристора, а база через второй резистор соединена с.801019542 тером и через параллельно соеди ые третий резистор и конденсатор - одом тиристора, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расшире-. ния области применения путем снижения амплитуды тока при его включении, уменьшения мощности, рассеиваемой на элементах цепи управляющего электрода, в него введены второй транзистор и-р-и проводимости, динистор четвертый резистор и второй конденсатор, при этом последние одним из выводов соединены с анодом динистора.и коллектором второго транзистора, эмиттер и база которого подключены к одноименным электродам первого транзистора, вторые выводы четвертого ре- щ зистора и второго конденсатора соединены соответственно с анодом и катодом тнристора, управляющий электрод которого подключен к катоду динис- С тора.1 О Указанная цель достигается тем, что в устройство длч зашиты источника питания от перегрузок, содержа. шее тиристор, включенный в одну из силовых шин, первый резистор, включен 50 ный между его анодом и управляющим электродом, первый транзистор и-р-и проводимости, эмиттер и коллектор которого подключены соответственно к катоду и управляюшему электроду тиристора, а база через второй резистор соединена с эмиттером и через параллельно соединенные третий резистор и конденсатор - с анодом тиристора, Введены второй транзистор п-р-и проводимости, динистор, четвертый реэистор и второй конденсатор, при этом последние одним иэ выводов соединены с анодом динистора и коллектором второго транзистора, эмиттер и база которого подключены к одноименным 65 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры,Известно устройство для зашиты от перегрузок, содержащее тиристор, подключенный параллельно токоограничиваюшему резистору, и блок Управления(1.Недостатком устройства является низкий КПД за счет рассеивания значительной мощности в цепи управляю- мего электрода тиристора изза непрерывного сигнала управления.Наиболее близким к и:.обретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для 15 защиты.от перегрузок, содержащее тиристор, первый резистор, включенный между его анодом и управляюшим электродом, первый транзистор и-р-и проводимости, эммйтер и коллектор кото рого подключен соотМЬтственно к катоду и управляюшему электроду тиристора, а база через. второй резистор соединена с эмиттером и через параллельно соединенные третий резистор 25 и конденсатор - с анодом тиристора 121Недостатком известного устройства явЛяется ограниченная область применения из"эа того, что включение устройства,защиты происходит при значи тельной величине тока в силовых элементах и цепях электропитания устройства, защишаемого от перегрузки. При этом мошность, рассеиваемая в элементах цепи управления тиристором, значительна из-за медленного изменения огибающей выпрямленцого напряжения электропитания.Целью изобретения является расширение области применения устройст ва путем снижения амплитудЫ тока при его.включении, уменьшении мощности, рассеиваемой в элементах цепи рправляюшего электрода тиристора. электродам первого транзистора, вторые выводы четвертого резистора ивторого конденсатора соединены соответственно с анодом и катодом -иристора, управляющий электрод которогоподключенк катоду динистора.На фиг. 1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема устройства длязашиты от перегрузок; на фиг, 2 -эпюры напряжений и токов в основныхточках схемы(на фиг. 2 а - форма напряжения на выходе выпрямителя 13, нафиг. 2 б - форма тока на выходе уст-ройства для зашиты).Устройство для защиты от перегрузоксодержит тиристор 1, первый .резистор 2.,первый транзистор 3 и-р-и проводимости,второй и третий резисторы 4 и 5, конденсатор б, второй. транзистор 7и-р-и проводимости, динистор 8 и интегрируюший НС-цепочку 9, состоящую изчетвертого резистора 10 и второгоконденсатора 11,Электропитание устройства зашитыосушествляется от источника. 12 переменного напряжения через выпрямитель 13.Нагрузкой устройства защитыявляется вторичный источник 14и его составной элемент конденсатор15 ФильтраУстройство работает следующим образом,В исходном состоянии конденсатор15 разряжен, первый 3 и второй 7 транзисторы и динистор 8 находятся в закрытом состоянии,Процессы в схеме рассматривают придвух характерных режимах работы устройства защиты: режиме включения,характеризуемом подачей сетевого напряжения на вход выпрямителя 13 и зарядкой конденсатора 15 фильтра черезрезистор 2 и транзистор 3;установившемся режиме характеризуемом подзарядкой конденсатора 15 через периодически включаюшийся тиристор 1,В режиме включения переменное напряжение источника 12 через выпрями-.тель 13 поступает на устройство длязаШиты, Выпрямительное напряжение через первый резистор 2 и переход колалектор - эмиттер открытого первоготранзистора 3 заряжает конденсатор15 вторичного источника 14 электропитания.Форсирование открывания первоготранзистора 3 происходит вследствиенарастания напряжения на выходе выпрямителя 13 (Фиг. 2 а) за счет тока.зарядки форсируюшего конденсатора 6,а удержание его во включенном состоянии в течение заданного времени -за счет протекания тока через третий резистор 5.В результате включения первоготранзистора 3 тиристор 1 не включается, Выключение первого транзис10 тора 3 происходит в течение,Каждой полуволны выпрямленного напряжения (Фиг. 2 а) при определенном токе базы, который подбирается с помощью второго резистора .4. После выключения первого транзистора 3 ток че 5 реэ первый резистор 2 переключается в цепь управляющего электрода тиристора 1, но его величина недостаточна для включения тиристора.Работа второго транзистора 7 йроисходит аналогично первому транзистору 3. Включение второго транм эистора 7 обеспечивает удержание динистора 8 в обесточенном состоянии. 15Включение динистора 8 происходит при зарядке конденсатора 11 интегрирующей цепи 9 до напряжения пробоя динистора. В результате указанный конденсатор разряжается по цепи 20 динистор - управляющий переход.тиристора 1. Тиристор включается, и. напряжение от источника 12 через выйрямитель 13 поступает на вход вторичного источника 14 электропи тания и конденсатор 15.Тиристор 1 выключается в момент времени, когда мгновенное значение напряжения на его аноде ниже напря- Э 0 жения на конденсаторе 15.В следующий момент времени,когда мгновенное значение напряжения на выходе выпрямителя 13 превышает напряжение на конденсаторе 15, начинается зарядка конденсатора интегрирующей КС-цепи 9,. но второй транзистор 7 будет заперт, так как ток, протекающий через третий. резистор 5, недостаточен для его отпирания. Первый транзистор 3 будет также запер, а 40 тои, протекающий через. первый резистор 2 и цепь управления тиристора 1, ниже порога включения. тиристора 1. После зарядки конденсатора интегрирующей ВС-цейи 9.до напряжения45 пробоя динистора 8 проьессы в схеме повторяются, При этом конденсатор 15 Фильтра и вторичный источник 14 электропитания подключаются к выходу выпрямителя 11 через открытый тиристор 1.,цля дополнительного пояснения принципа работы устройства защиты на Фиг. 2 представлены эпюры напряжений и токов в основных точках схемы. На фиг. 2 а показана Форма напряжения на выходе выпрямителя 13. На фиг. 2 б показана Форма тока на выходе устрой.- ства для защиты, при этом первый и второй импульсы тока обусловлены зарядкой конденсатора 15 фильтра через первый резистор 2 и током,потребляемым вторичным источником 14 электропитания, а остальные импульсы тока обусловлены подзарядкой конденсатора 15 фильтра и током, потребляемым вторичным источником 14 электропитания, который протекает через тиристор 1 в установившемся режиме работы. На фиг 2 в показана форма напряжения на конденсаторе 15 в процессе первоначального включения устройства защиты и в установившемся режиме раббты. На Фиг. 2 г покаэна зпюра напряжения в цепи транзисторов 2 и 7 в режиме включения, а на фиг. 2 д Форма напряжения на конденсаторе интегрирующей ВС-цепочки 9 в установившемся режиме работы устройства защиты.Технические преимущества предЛагаемого устройства для защиты состоят в следующем. В установившемся режиме и при первоначальном включении величина тока эарядкй . и подзарядки конденсатора входного сетевого Фильтра УВИП может быть значительно енижена, так как для включения тиристора 1 используется метод накопления электрической энергии в конденсаторе интегрирующей ВС-цепочки, поступающей в цепь управляющего электрода тиристора при пробое динистора 8,Экономические преимущества предлагаемого устройства защиты заключаются в снижении в 2 - 3 раза :потерь рассеиваемой мощности в цепи управления тиристором.1019542 г.2 Составитель В.Широкова Техред К.Иьщьо Корректор А.Ильи Реда Р.Циц Заказ филиал ППП Патентг. ужгород, ул. Проектная, 4 19/48 Тираж 617 НИИПИ Государственног по делам иэобретени 13035 Москва, Ж, Подписнокомитета СССРи открытийаушская наб., д.4/5