154) ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ154) SOURCE OF CONSTANT VOLTAGE
Изобретение относитс к источникам электропитани устройств автоматики и радиоэлектронной аппаратуры. Известен источник питани , в котором защита осуществл етс путем срыва колеба ний модул тора длительности и запиранием регулирующего элемента от имеющегос в стабилизаторе источника запирающего смещени LIJ. Известен также источник питани , в котором защита осуществл етс закрыванием последовательного регулирующего элемента линейного стабилизатора напр жени от отдельного источника запирающего смещени 2, Наиболее близким к изобретению технич ким рещением вл етс источник, посто нно го напр жени , .содержащий подключенный ко вторичной обмотке питающего трансформатора мостовой выпр митель из двух диодов и двух тиристоров, к выходу которого подключен источник напр жени с блоком защиты от перегрузок по току, состо щий из ключевого элемента, св занного с ( Са перегрузки, включенного в защищаемую цепь, и цепь контрол уровн тока . Однако известные устройства: надежно ра- ботают только при нагрузке емкостного или активного характера и только дл сравнительно высоких напр жений, дл каждого из тиристоров необходима цепь управлени , кроме того, цепь контрол уровн тока громоздка и инерционна, что снижает качественные -,показатели устройства в целом. Целью изобретени вл етс уцрошение схемы источника и повыщение его надежности . Эта цель достигаетс тем, что аноды тиристоров мостового выпр мител соединены между собой, а их управл ющие электроды соединены между собой с помощью диодной разв зки и через ограничительный резистор подключены к одному выводу исполнительного элемента блока защиты, другой вывод которого соединен с общей точкой катодов диодов мостового выпр мител ; в качестве ключевого элемента и цепи конт- вани транзистор, эмиттер которого подключе к катодам диодов мостового выпр мител и через один резистор соединен с отрицательным зажимом дополнительно введенного источника питани , положительный зажим которого через фоторезистор подключен к б зе транзистора, соединенной через вспомог тельный диод с его эмиттером, и через дру гой резистор - с анодами диодов мостовог выпр мител , при этом светодиод через тре гий резистор подключен к датчику перегруз кн и оптически св зан с фототиристором; ключевой элемент и цепь контрол уровн тока блока защиты выполнена в виде одного тиристорного . оптрона, тиристор кото- рого использован в качестве ключевого элемента, а светодиод включен в цепь коллектора транзистора, в эмиттерную цепь которого ;вкшочен опорный элемент, а в базовую цепь - фототиристор другого оптро на, сбетодиод которого через резистор соединен с датчиком перегрузки. На фиг, 1 представлена функциональна схема предлагаемого источника посто нного напр жени ; на фиг. 2 и 3 - возможные варианты практической реализации этого устройства. Источник посто нного напр жени содержит питающий трансформатор 1, мостовой выпр митель 2, состо щий из диодов 3,4 и тиристоров 5,6, разв зывающие диоды 7,8, ограничительный резистор 9, ключевой элемент 10, источник 11 питани посто нного тока, датчик 12 перегрузки, цепь 13 контрол уровн тока, нагрузку 14, светодиод 15 и фототиристор 16 первого тиристорного оптрона 17, опорный элемент 18, транзистор 19, светоднод 20 и фототиристор 21 второго тиристорного оптрона22, резистор 23, диод смещени 24, разв зывающие диоды 25,26. Источник посто нного напр жени (фиг. Г работает следующим образом. В нормальном режиме работы ключевой элемент 10 замкнут, так как величины нащ пр жени , снимаемого с датчик.а 12 перегрузки ,, недостаточно дл срабатывани цепи 13 контрол уровн тока. Ток управлени тиристорами 5,6 протекает через вторичную обмотку трансформатора 1, через один из двух диодов 3,4, замкнутый ключевой элемент 1О, ограничительный резистор 9 и один из двух разв зывающих диодов 7 или BS в зависимости от пол рности напр жени на вторичной обмотке трансформатора 1. В этом режиме тиристоры работают как диоды .в мостовой, схеме выпр млени , т.е, ток цепи контрол уровн тока не проходит через нагрузку и не зависит от характера реакции сглаживающего фильтра. В режиме токсжых перегрузок или корот кого замыкани срабатывает ключевой элеxieHT 10 цепи 13, контрол уровн тока обрыва цепь управлени тиристорами 5,6. При приходе обратной, полуволны напр жени на один из открытых тиристоров он закрываетс , а нагрузка отключаетс от источника посто нного напр жени . В случае необходимости защиты маломощных источников питани в нем в качает. ве ключевого элемента 10 может быть применен фототиристор тиристорного оптрона 1ФИГ. 2). Тогда параллельно датчику 12 перегрузки через ограничительный резистор подключаетс светодиод 15 тиристорного оптрона 17, фототиристор 16 которого входит в цепь 13 контрол уровн тока. Фотх)тиристор 16 включен между базой транзистора 19 и опорным элементом 18. В цепи коллектора транзистора 19 установлен светодиод 20 тиристорного оптрона 22. Между базой транзистора 19 и отрицательным полюсом дополнительного источника питани аключен резистор 23. Фототиристор второго тирксторного оптрона 22 и вл етс ключевым элементом 1О. Устройство 1фиг. 2) работает следующим образом. В нормальном режиме работы напр жение, снимаемое с датчика 12. перегрузки недос- таточно дл того, чтобы светова энерги светодиода 15 включила фототиристор 1б оптоэлектронного ключа 17. Б этом режиме транзистор 19 насыщен (ток базы его протекает по резистору 23), а по светодиоду 20 второго тиристорного оптрона 22 протекает ток. Энерги светодиода 20 включает фототиристор 21. Цепь управлени тиристорами 5,6 мостового выпр мител 2 включена, напр жение со вторичной обмотки трансформатора 1 после выпр млени подаетс на источник 11 питани посто нного тока и на нагрузку 14. В режиме токовых перегрузок или корогких замыканий включаетс светод1:од 15 и фототиристор 16 гиристорного оптрона 17 и запирающее смещение от опорного элемента 18 подаетс на вход транзистора 1й. Последний закрываетс , ток проход щий черев светодиод 20, резко снижаетс , и при переходе переменного напр жени через нуль фототиристор 22 отключаетс , разрыва цепь управлени тиристоров 5,6. При приходе обратной .полуволны / напр жени на открытый тиристор он закрываетс и нагрузка отключаетс от источника посто нного напр жени . При защите мощных источников в качестве ключевого элемента не может быть применен фогогиристор, обладающий, как правило , сравнительно небольшой мощностью рассе ни . В этом случае.целесообразно пр менить в качестве элемента 1О транзистор в цепь коллектора которого включен ограни чительный резистор 9 (фиг. З). Светодиод 15 тиристорного оптрона 17 подключен параллельно датчику перегрузки 12, а фототиристор 16 включен в цепь дополнитель ного источника питани , отрицательный полюс которого через ограничительный резис тор подключен к эмиттеру транзистора 10. Между эмиттером и базой транзистора установлен диод смешени 24, а база тран зистора через ограничительный резистор и вторую пару разв зывающих диодов 25, 26 подключена к вторичной обмотке трансформатора 1. Устройство 1ФИГ. З) работает следующим образом. В нормальном режиме работы напр жение , снимаемое с датчика перегрузки 12, недостаточно дл -того, чтобы светова энерги светодиода 15 включила фототирис тор 16 тиристорного оптрона 17. Транзир- тор 10 открыт (ток базы его протекает через ограничительный резистор и один из двух разв зывающих диодов 25 или 26, в зависим,ос.ти от пол рности переменного напр жени ), цепь управлени тиристорами 5,6 мостового выпр мител 2 замкнута. . Напр жение со вторичной обмотки трансфор матора 1 после выпр млени подаетс на источник 11 питани посто нного тока и рагрузку 14. В режиме токовых перегрузок или корот ких замыканий включаютс светодиод 15 и фототиристор 16 гиристорного оптрона 17. Создаетс цепь дл протекани тока че рез дополнительный источник питани , и напр жение на диоде 24 вл етс запирающим дл транзистора 10, который запирает с , разрыва цепь управлени тиристорами 5,6. При приходе обратной полуволны напр жени на открытый тиристор он закрываетс , а нагрузка отключаетс от источника посто нного напр жени . Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает эффективную защиту источника питани независимо от характера сглаживающего фильтра и нагрузки. Фор.мула изобретени .. I 1. Источник посто нного напр жени , содержащий подключенный к вторичной обм ке питающего трансформатора мостовой выпр митель из двух диодов и двух тиристоров , к выходу которого подключен стабилизатор напр жени с блоком защиты от перегрузок по току, состо щий из ключевого элемента, св занного с тиристорами мостового выпр мител датчика перегрузки, включенного в защищаемую цепь и цепь контрол уровн тока, отличающийс тем, что, с целью упрощени схемы источника и повышени его надежности, аноды тиристоров мостового выпр мител соединены между собой, а их управл ющие электроды соединены между собой с помощью диодной разв зки и через ограничительный резистор подключены к одному выводу исполнительного элемента блока защиты, другой вывод которого соединен с общей точкой катодов диодов мостового выпр мител . 2.Источник посто нного напр жени по п. 1, отличающийс тем, что в качестве ключевого элемента и цепи контрол уровн тока блока защиты использован транзистор, эмиттер которого подключен к катодам диодов мсх:тового выпр мител и через один резистор соединен с отрицательным зажимом дополнительно введенного источника питани , положительный зажим которого через фототиристор подключен к базе транзистора, соединенной через вспомогательный диод с его эмиттером, и через дру гоЙ резистор - с анодами дйодов мостовоговыпр мител , при этом светодиод через третий резистор подключен к датчику перегрузки и оптически св зан с фототиристором. 3.Источник посто нного напр жени по п. 1, отличающийс тем, что ключевой элемент и цепь контрол уровн тока блока защиты выполнены в виде одного гиристорного оптрона, тиристор которого использован в качестве .ключевого элемента , а светодиод включен в цепь коллектора транзистора, в эмиттерную цепь которого включен опорный элемент, а в базовую цепьфототиристор другого оптрона, светодиод которого через резистор соединен с датчиком перегрузки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 448452, кл. Q 05 1/58, 1970. 2.Авторское свидетельство № 441554, кл. G, 05 1/58, 1970. 3.Авторское свидетельство № 457142, кл. Q 05 f 1/58, 1970.The invention relates to power supplies for automation devices and electronic equipment. A power source is known in which the protection is carried out by breaking the duration modulator and locking the regulating element from the LIJ blocking offset source in the stabilizer. A power source is also known, in which protection is provided by closing a series regulating element of a linear voltage regulator from a separate source of blocking bias 2. The closest technical solution to the invention is a constant voltage source containing a secondary transformer connected to the secondary winding A bridge rectifier of two diodes and two thyristors, to the output of which a voltage source is connected with an overcurrent protection unit consisting of a key elements associated with (Ca overload included in the protected circuit and current level control circuit. However, the known devices: reliably work only with a capacitive or active load and only for relatively high voltages; for each of the thyristors, a control circuit is needed In addition, the current level control circuit is cumbersome and inertial, which reduces the quality, performance of the device as a whole. The aim of the invention is to improve the source circuit and increase its reliability. This goal is achieved by the fact that the anodes of the bridge rectifier thyristors are interconnected, and their control electrodes are interconnected by means of a diode and connected via a limiting resistor to one output of the actuating element of the protection unit, the other output of which is connected to the common point of the cathodes of the diodes bridge straightener; As a key element and a control circuit, a transistor, the emitter of which is connected to the cathodes of diodes of the bridge rectifier and through one resistor is connected to the negative terminal of the additionally introduced power source, the positive terminal of which through the photoresistor is connected to the transistor connected its emitter, and through another resistor, with the anodes of the bridge diodes, while the LED through the triangle resistor is connected to the overload sensor and is optically coupled to the photo thyristor; The key element and current level control circuit of the protection unit is made in the form of a single thyristor. the optocoupler, whose thyristor is used as a key element, and the LED is connected to the collector circuit of the transistor, to the emitter circuit of which the supporting element is plugged in, and to the main circuit to the photo thyristor of another optocoupler, which via a resistor is connected to the overload sensor. Fig. 1 is a functional diagram of the proposed constant voltage source; in fig. 2 and 3 - possible options for the practical implementation of this device. A constant voltage source contains a power transformer 1, a bridge rectifier 2, consisting of diodes 3,4 and thyristors 5,6, isolating diodes 7,8, limiting resistor 9, key element 10, source 11 of direct current supply, overload sensor 12, current level control circuit 13, load 14, LED 15 and photo thyristor 16 of the first thyristor optocoupler 17, support element 18, transistor 19, light diode 20 and photo thyristor 21 of the second thyristor optron 22, resistor 23, bias diode 24, isolating diodes 25 26. The constant voltage source (Fig. D operates as follows. In normal operation, the key element 10 is closed, since the magnitude of the voltage taken from the overload sensor. 12 is not enough to trigger the current level control circuit 13. The thyristor control current 5.6 flows through the secondary winding of the transformer 1, through one of the two diodes 3.4, the closed key element 1O, the limiting resistor 9 and one of the two connecting diodes 7 or BS depending on the polarity of the voltage on the secondary winding of the transformer 1. In this In this mode, the thyristors work as diodes in a bridge circuit, a rectifier, i.e., the current level control circuit does not pass through the load and does not depend on the nature of the response of the smoothing filter. In the overload mode or short circuit mode, the key element of the HTI 10 circuit 13 Monitoring the current level of the breakage of the thyristor control circuit 5.6. When the reverse half-wave arrives at one of the open thyristors, it closes and the load is disconnected from the constant voltage source. If necessary, the protection of low-power power sources in it swings. A key element 10 of the thyristor optocoupler 1FIG photothyristor can be used. 2). Then, an LED 15 of the thyristor optocoupler 17, the photo thyristor 16 of which is included in the current level control circuit 13, is connected in parallel with the overload sensor 12 through a limiting resistor. Photox thyristor 16 is connected between the base of the transistor 19 and the supporting element 18. In the collector circuit of the transistor 19, a LED 20 of the thyristor optocoupler 22 is installed. A resistor 23 is connected between the base of the transistor 19 and the negative pole of the additional power supply. 1O. Device 1fig. 2) works as follows. In normal operation, the voltage removed from sensor 12. The overload is not enough for the light energy of LED 15 to turn on the photo thyristor 1b of the optoelectronic switch 17. In this mode, transistor 19 is saturated (its base current flows through resistor 23), and through LED 20 of the second thyristor optocoupler 22 current flows. The energy of the LED 20 turns on the photo thyristor 21. The thyristor control circuit of 5.6 bridge rectifier 2 is turned on, the voltage from the secondary winding of the transformer 1 after rectifying is supplied to the DC power supply 11 and to the load 14. In the mode of current overloads or short-circuits is turned on LED 1: 15 and photo-thyristor 16 of the thyristor optocoupler 17 and the locking offset from the supporting element 18 is fed to the input of the transistor 1st. The latter is closed, the current passing through the LED 20 decreases sharply, and when the AC voltage passes through zero, the photo thyristor 22 is turned off, breaking the thyristor control circuit 5.6. When the reverse half-wave / voltage arrives at the open thyristor, it closes and the load is disconnected from the constant voltage source. When protecting powerful sources, a thogogyristor cannot be used as a key element, having, as a rule, a relatively small power dissipation. In this case, it is advisable to use the transistor as an element 1O in the collector circuit of which the limiting resistor 9 is connected (Fig. 3). The LED 15 of the thyristor optocoupler 17 is connected in parallel to the overload sensor 12, and the photo thyristor 16 is connected to an additional power supply circuit, the negative pole of which is connected to the emitter of the transistor 10. The mixing diode 24 is installed through the limiting resistor, and the base of the transistor through The limiting resistor and the second pair of decoupling diodes 25, 26 are connected to the secondary winding of the transformer 1. Figure 1. H) works as follows. In normal operation, the voltage removed from the overload sensor 12 is not enough for the light energy of the LED 15 to turn on the photo-thyristor 16 of the thyristor optocoupler 17. Transistor 10 is open (its base current flows through the limiting resistor and one of two diodes 25 or 26, depending on the polarity of the alternating voltage), the thyristor control circuit of 5.6 bridge rectifier 2 is closed. . The voltage from the secondary winding of the transformer 1 after rectification is supplied to the DC power supply 11 and the load 14. In the current overload or short circuit mode, the LED 15 and the thyristor phototristor 16 turn on. An additional current source is created power, and the voltage on the diode 24 is blocking for the transistor 10, which locks off, breaking the thyristor control circuit 5,6. When the reverse half-wave arrives at the open thyristor, it closes and the load is disconnected from the constant voltage source. Thus, the proposed device provides effective protection of the power source regardless of the nature of the smoothing filter and the load. The formula of the invention .. I 1. A source of constant voltage containing a bridge rectifier of two diodes and two thyristors connected to the secondary circuit of the supply transformer, to the output of which is connected a voltage regulator with an overcurrent protection unit consisting From the key element associated with the thyristors of the bridge rectifier of the overload sensor included in the protected circuit and the current level control circuit, characterized in that, in order to simplify the source circuit and increase its reliability, the thyristor anodes skeleton rectifier are interconnected, and guides them to the control electrodes are interconnected via decoupling diode and through a limiting resistor connected to the one end of the actuator of the relay, the other terminal of which is connected to the junction of the cathodes of diodes of a bridge rectifier. 2. The DC voltage source according to claim 1, characterized in that a transistor is used as a key element and circuit for monitoring the current level of the protection unit, the emitter of which is connected to the cathodes of the MCC diodes: a rectifier and is connected via a single resistor to the negative terminal an input power source, the positive terminal of which is connected through the photothyristor to the base of the transistor connected through an auxiliary diode to its emitter, and through another resistor to the anodes of bridge diodes, while the light A third resistor is connected to the overload sensor and optically coupled to the photo thyristor. 3. The source of direct voltage according to claim 1, characterized in that the key element and the current level control circuit of the protection unit are made in the form of a single thyristor optocoupler, whose thyristor is used as the key element, and the LED is connected to the collector circuit of the transistor, the emitter circuit of which includes the supporting element, and the base circuit of the photo-thyristor of another optocoupler, the LED of which is connected through a resistor to an overload sensor. Sources of information taken into account during the examination: 1. Author's certificate No. 448452, cl. Q 05 1/58, 1970. 2. The author's certificate number 441554, cl. G, 05 1/58, 1970. 3. The author's certificate No. 457142, cl. Q 05 f 1/58, 1970.