Устройство для защиты зарядно-разрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения

(51) 4 Н 02 Н 3/24, 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 21) 22) 46) ин тк элек еи, -6. ОСУДАРСТВЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ЗАРЯДНОРАЗРЯДНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ОТ ПОНИЖЕНИЯ И ИСЧЕЗНОВЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ(57) Изобретение относится тротехнике и предназначено, в частностидля защиты системы аккумуляторнаябатарея - преобразователь от понижения напряжения на батарее и сниженияили исчезновения напряжения питающейсети, Целью изобретения является расвирение функциональных возможностейи увеличение надежности работы устройства, При снижении или исчезнове1298824нни напряжения питающей сети или од- ной батарее 32 срабатывает датчик 20 ной его фазы срабатывает триггеР минимального напряжения и поступает Шмитта 9 и через оптрон Ь поступает сигнал на включение триггера Шмитта сигнал на отключение установки. При 9 с последующим отключением установпонижении напряжения на аккумулятор- ки. 1 илИзобретение относится к электротехнике и предназначено, в частности,для защиты системы аккумуляторнаябатарея - преобразователь (в режимеразряда батарей, с рекуперацией энергии в сеть) от понижения напряженияна батарее и снижения и исчезновениянапряжения питающей сети.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей и увеличение надежности работы устройства,На чертеже приведена схема устройства для защитыеУстройство содержит трансформатор1, выпрямитель 2, выполненный по,трехфазной мостовой схеме и подключенный через трансформатор 1 на напряжение сети, диод 3, конденсатор 4,подключенный к выходу выпрямителя 2,конденсатор 5, подключенный черездиод 3 к выходу выпрямителя 2, последовательно включенные оптрон 6 и резистор 7, резистор 8, одним выводомподключенный к первому выходному выводу выпрямителя 2, триггер Шмитта 9,выполненный на транзисторах 10 и 11,резисторах 12-16, конденсаторе 17,диоде 18 и стабилитроне 19, датчик20 минимального напряжения аккумуляторной батареи, выполненный на транзисторе 21, стабилитроне 22, диодах23 и 24, конденсаторе 25, потенциометре 26 и резисторах 27-31 и подключенный входом к аккумуляторной батарее 32, которая подключена к ведомомусетью инвертору 33.Триггер Шмитта 9 получает питаниеот выпрямителя 2. При этом его выходсвязан с последовательно включеннымирезистором 7 и оптроном 6, а входсвязан с выходом датчика 20 и черезстабилитрон 19 с вторым выводом резистора 8, Выходом триггера Шмитта 9является коллектор транзистора 11, авходом - база транзистора 10,2Выходом датчика 20 является коллектор транзистора 21. Напряжение,снимаемое с аккумуляторной батареи32, является источником питания дат чика 20 и преобразуется с помощьюделителя на элементах 26, 30 и 31 вовходной сигнал, который через диод24 поступает на Ъазу транзистора 21.Устройство работает следующим образом.В режиме разряда, когда напряженияна выходе выпрямителя 2 и аккумуляторной батареи 32 имеют значения номинальные и выше установленного порога срабатывания защиты, транзисторы11 и 21 закрыты, а транзистор 10 открыт, так как на его базе присутствует отпирающий потенциал, поступающий с выпрямителя 2 через резистор 8и стабилитрон . 19. Через светоизлучающий диод оптрона 6 ток не протекает. Конденсаторы 4 и 5 заряжены.Закрытое состояние транзистора 11обеспечивается очень малым входнымсигналомснимаемым с коллектора открытого транзистора 10, и наличиемнапряжения смещения на резисторе 16в результате протекания тока через 30открытый транзистор О. Закрытое состояние транзистора 21 обеспечиваетсятем, что, когда аккумуляторная батарея 32 заряжена, с движка потенциометра 26 снимается потенциал болеевысокий, чем потенциал катода стаби литрона 22, поэтому диод 24 закрыт ичерез переход база - эмиттер транзистора 21 ток не протекает. При внезапном снижении напряжения сети или исчезновении напряжения одной фазы напряжение на выходе выпрямителя 2 снижается настолько, что протекание тока через резистор 8, стабилитрон 19 и базовую цепь транзистора 10 прекращается. Это прись: - 11298824 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дит к тому, что транзистор 1 О закрывается, а транзистор 11 открывается, При откр 1 вании транзистора 11 через светоизлучающий диод оптрона начинает протекать ток, вызывая срабатывание защиты, В качестве источника питания используется энергия, запасенная конденсатором 5, Конденсатор 4 установлен с целью подавления высокочастотных помех, поэтому его емкостьмала и на быстродействие защиты практически не оказынает влияния. Порогсрабатывания при снижении напряжениясети устанавливается с помощью подбора параметров стабилитрона 19 и резисторов 8 и 14. С помощью диода 3 исключается подача питания в базовую цепь транзистора 10 и в случае снижения или исчезновения напряжения на выпрямителе 2.При понижении напряжения на аккумуляторной батарее 32, потенциал, снимаемый с движка потенциометра 26, также уменьшается, в то время как на эмиттере транзистора 21 он остается постоянным. Это приводит к изменению полярности напряжения на диоде 24 и к его открыванию, а следовательно, и к открыванию транзистора 21, При открывании транзистора 21 на базу транзистора 10 поступает положительный потенциал, приводящий к закрыва)нию транзистора 10 и к срабатыванию защиты.В зарядном режиме аккумуляторная батарея 32 подключается к датчику 20 в обратной полярности, и датчик 20 из-за наличия диода 23 обесточинается. Этим исключается его нлияние на работу преобразователя н выпрями- тельном режиме и повьппается КПД.Предлагаемое устройство обеспечивает защиту аккумуляторной батареи в режиме разряда на иннертор ведомый сетью от понижения или исчезновения напряжения сети и понижения напряжения на аккумуляторной батарее и производит отключение электроустановки при возникновении аварийного режима, что способствует более надежной работе аккумуляторной батареи и инвертора. По сравнению с известным устройством повьппено быстродействие за счет снижения емкости конденсатора 4 и разделения базовой и коллекторной цепи транзистора 10 диодом 3. Расширены функциональные возможности устройства за счет введения в схему дат 4чика 20 минимального напряжения аккумуляторной батареи. Следовательно,один исполнительный орган (оптрон)обеспечивает срабатывание защиты какпри снижении и исчезновении напряже-,ния сети, так и при понижении напряжения на аккумуляторной батарее. Устройство позволяет подключать другиедатчики защиты через разделительныедиоды к базе транзистора 11,При применении предлагаемого устройства отсутствует необходимостьвведения в схему дополнительных обмоток трансформатора и выпрямителя,таккак за счет включения диода 3 в качестве элементов 1 и 2 устройства могут использоваться элементы блоковпитания системы управления инвертором, при этом для питания системы управления может быть использовано напряжение, снимаемое с конденсатора 5,формула изобретения Устройство для защиты зарядноразрядного преобразователя от понижения и исчезновения напряжения, работающее на аккумуляторную батарею, содержащее выпрямитель, к первому выходному выноду которого подключены первые ныводы первого конденсатора и первого резистора и через прямо включенный первый диод - один из выводов второго конденсатора, а к другому выходному выводу подключены вторые ны воды первого и второго конденсаторов, второй резистор, оптрон, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и увеличения надежности работыустройства, в него дополнительно введены понижающий трансформатор, триггер Шмитта и датчик минимального напряжения аккумуляторной батареи, причем выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой схеме и через понижающий трансформатор предназначен дляподключения к сети, триггер Шмиттавыполнен на первом транзисторе, базакоторого через первый стабилитронсоединена с вторым выводом первогорезистора и через третий резистор сего эмиттером, база второго транзистора триггера Шмитта через прямовключенный второй диод подключена кколлектору первого транзистора и через четвертый резистор к второмувыходному выводу выпрямителя, змит1298824 Составитель О.МещеряковаТехред М,Моргентал Корректор А.Зимокосов Редактор В.Петраш Заказ 894/55 Тираж б 19 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 теры первого и второго транзисторовсоединены и через пятый резистор подключены к второму выходному выводувыпрямителя, коллектор первого транзистора через шестой резистор, а коллектор второго транзистора через последовательно включенные второй резистор и оптрон соединены с общейточкой первого диода и второго конденсатора и, кроме того, коллектор 10второго транзистора через последовательно включенные седьмой резистори третий конденсатор соединен с общей точкой первого резистора ипервого стабилитрона, датчик минимального напряжения аккумуляторнойбатареи выполнен на третьем транзисторе, коллектор которого черезвосьмой резистор подключен к базепервого транзистора, эмиттер через 20второй стабилитрон подключен к вто рбму выходному выводу выпрямителя, ачерез последовательно включенные девятый резистор и третий диод преДназначен для подключения к первомувыводу аккумуляторной батареи, базатретьего транзистора через параллельно включенные четвертый конденсатори десятый резистор соединена с егоэмиттером, а через прямо включенныйчетвертый диод подключена к среднейточке потенциометра, который однимвыводом через одиннадцатый резисторсоединен с общей точкой третьего диода и девятого резистора, а другимвыводом через двенадцатый резисторпредназначен для соединения с вторымвыводом аккумуляторной батареи, причем второй выходной вывод выпрямителя предназначен для подключения к вто.рому выводу аккумуляторной ба -тареи.