Пристрій захисту підсилювача потужності від “наскрізних” струмів

1. Пристрій захисту підсилювача потужності від «наскрізних» струмів, що містить два блоки захисту - блок струмового захисту й блок захисту від «наскрізних» струмів, при цьому блок струмового захисту містить трансформатор струму й схему захисту, а блок захисту від «наскрізних» струмів містить магніточутливий датчик «наскрізного» струму (МЧДСТ) із запам'ятовуванням аварійного сигналу, вихід якого з'єднаний із блоком захисного відключення, що містить мостовий мережний випрямляч, вхід якого підключений до напруги мережі змінного струму, а вихід якого навантажений на тиристор, при цьому вихід тиристора з'єднаний через діод з LC-фільтром, що згладжує, реалізованим на дроселі й конденсаторі, який відрізняється тим, що струмові обмотки МЧДСТ включені в протилежні плечі мостової схеми підсилювача потужності, а вихідний сигнал МЧДСТ поданий на управляючий електрод тиристора, включеного в діагональ мостової схеми живлення підсилювача потужності. U 2 (19) 1 3 12549 4 функціональні можливості пристрою, що не дозвопристрою дозволить виконати поставлену технічну ляють захистити підсилювач потужності від «назадачу корисної моделі з досягненням технічного скрізних» струмів. результату - розширення функціональних можлиТехнічним результатом корисної моделі є підвостей за рахунок захисту від «наскрізних» струмів вищення надійності роботи багатофункціональнопідсилювача потужності. го перетворювача напруги і розширення функціоСуттєвими ознаками заявленого пристрою, що нальних можливостей за рахунок захисту від співпадають з найближчим аналогом, є наступні «наскрізних» струмів підсилювача потужності. ознаки: Технічною задачею корисної моделі є розробдва блоки захистів - блок струмового захисту й ка нового пристрою струмового захисту з розшиблок захисту від «наскрізних» струмів; реними функціональними можливостями. блок струмового захисту включає трансфорПоставлена технічна задача вирішується тим, матор струму й схему захисту; що в пристрої захисту підсилювача потужності від блок захисту від «наскрізних» струмів містить «наскрізних» струмів, що містить два блоки захисмагніточутливий датчик «наскрізного» струму тів - блок струмового захисту й блок захисту від (МЧДСТ) із запам'ятовуванням аварійного сигналу; «наскрізних» струмів, при цьому блок струмового вихід блоку захисту від «наскрізних» струмів з'єдзахисту включає трансформатор струму й схему наний із блоком захисного відключення; захисту, а блок захисту від «наскрізних» струмів блок захисного відключення містить мостовий містить магніточутливий датчик «наскрізного» мережний випрямляч, вхід якого підключений до струму (МЧДСТ) із запам'ятовуванням аварійного напруги мережі змінного струму, а вихід якого насигналу, вихід якого з'єднаний із блоком захисного вантажений на тиристор, при цьому вихід тиристовідключення, що містить мостовий мережний вира з'єднаний через діод з LC-фільтром, що зглапрямляч, вхід якого підключений до напруги мереджує, реалізованим на дроселі й конденсаторі. жі змінного струму, а вихід якого навантажений на Відмітними від найближчого аналога суттєвитиристор, при цьому вихід тиристора з'єднаний ми ознаками заявленого пристрою є наступні через діод з LC-фільтром, що згладжує, реалізоознаки: ваним на дроселі й конденсаторі, при цьому струструмові обмотки МЧДСТ включені в протилемові обмотки МЧДСТ включені в протилежні плечі жні плечі мостової схеми підсилювача потужності; мостової схеми підсилювача потужності, а вихідвихідний сигнал МЧДСТ подають на управляний сигнал МЧДСТ подають на управляючий елекючий електрод тиристора, включеного в діагональ трод тиристора, включеного в діагональ мостової мостової схеми живлення підсилювача потужності. схеми живлення підсилювача потужності, крім тоУточнюючими відмітними від найближчого го, струмові обмотки МЧДСТ включені в діагональ аналога суттєвими ознаками заявленого пристрою мостової схеми підсилювача потужності послідовє наступні ознаки: но один з одним і з первинною обмоткою вихідного струмові обмотки МЧДСТ включені в діагональ трансформатора підсилювача потужності, а магнімостової схеми підсилювача потужності послідовтні потоки цих двох струмових обмоток спрямовані но один з одним і з первинною обмоткою вихідного зустрічне один одному, а кожна із двох струмових трансформатора підсилювача потужності, при обмоток МЧДСТ включена в діагональ мостової цьому магнітні потоки двох струмових обмоток схеми підсилювача потужності послідовно з перспрямовані зустрічне один одному; винною обмоткою вихідного трансформатора підкожна із двох струмових обмоток МЧДСТ силювача потужності й додаткової - третьої - струвключена в діагональ мостової схеми підсилювача мовою обмоткою МЧДСТ, магнітний потік якої потужності послідовно з первинною обмоткою виспрямований зустрічне магнітному потоку кожної із хідного трансформатора підсилювача потужності й двох струмових обмоток, при цьому МЧДСТ являє додаткової - третьої -струмовою обмоткою собою магніточутливий контактний елемент із МЧДСТ, при цьому магнітний потік якої спрямова«пам'яттю», наприклад, феррид або магніточутлиний зустрічне магнітному потоку кожної із двох вий контактний елемент геркон, вихідний сигнал струмових обмоток; якого подають на управляючий електрод тиристоМЧДСТ являє собою магніточутливий контактра через електронний запам'ятовувальний приний елемент із «пам'яттю», наприклад, феррид стрій, наприклад, тригер, причому МЧДСТ являє або магніточутливий контактний елемент геркон; собою напівпровідниковий магніточутливий елеМЧДСТ являє собою магніточутливий контактмент, наприклад, магнітодіод, магнітотранзистор ний елемент - геркон; або магніточутливу мікросхему. МЧДСТ являє собою напівпровідниковий магНовим у заявленому пристрої у порівнянні з ніточутливий елемент, наприклад, магнітодіод, найближчим аналогом є розширення функціонамагнітотранзистор або магніточутливу мікросхему; льних можливостей пристрою, що дозволить: вихідний сигнал МЧДСТ подають на управляпідвищити надійність роботи мостового підсиючий електрод тиристора через електронний залювача потужності; пам'ятовувальний пристрій, наприклад, тригер. відключати мостовий підсилювач, що захищає Між суттєвими ознаками заявленої корисної потужності без ушкоджень при перевантаженнях і моделі і технічним результатом, що досягається, коротких замиканнях у навантаженні; існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. відключати мостовий підсилювач, що захищає Заявлений пристрій відрізняється більш широкими потужності без ушкоджень при протіканні в ньому функціональними можливостями, що дозволяють, «наскрізних» струмів. у порівнянні з найближчим аналогом, підвищити Тому очевидно, що використання заявленого надійність роботи багатофункціонального перет 5 12549 6 ворювача напруги й відключати багатофункціонастрою підсилювача потужності від «наскрізних» льний перетворювач, що захищає напруги без струмів, у якому елемент пам'яті сигналу спрацьоушкоджень при перевантаженнях і коротких замивування захисту виконаний у вигляді магніточутканнях у навантаженні, а також при протіканні «наливого елемента з «пам'яттю» - феррида KM 1. скрізних» струмів у мостовий підсилювачі потужКрім того, елемент пам'яті сигналу спрацьовуванності. ня захисту може бути виконаний у вигляді електКорисна модель проілюстрована такими кресронного запам'ятовувального пристрою, наприленнями. На фіг.1 зображена принципова електклад, тригера (умовно не показаний), включеного рична схема пристрою - перший варіант, на фіг.2 між контактом геркона KM 1 і управляючим електвона ж, другий варіант. родом тиристора VS1. Пристрій складається з попереднього двотраПристрій, що заявляється, працює в такий нзисторного підсилювача, зібраного на транзистоспосіб. У нормальному режимі роботи - при справрах VT1 і VT2, на бази яких надходять сигнали від них транзисторах VT3-VT6 - в одному з напівперіблоку управління (умовно не показаний). Колектоодів робочий струм проходить через перехід колери транзисторів VT1 і VT2 навантажені на крайні ктор-емітер транзистора VT5, через індуктивність виводи первинної обмотки проміжного трансфорL2, через первинну обмотку трансформатора TV2, матора TV1, до середнього виводу якого підключерез індуктивність L1 і через перехід колекторчений плюсовий вивід другого джерела постійного емітер транзистора VT4. Так як індуктивності L1 і струму (умовно не показаний). Емітери транзистоL2 включені зустрічне для робочого струму, що рів VT1 і VT2 підключені до мінусового виводу друпротікає, то магнітні потоки цих індуктивностей L1 і гого джерела постійного струму. Первинна обмотL2 спрямовані зустрічне один одному й взаємно ка проміжного трансформатора TV1 зашунтована компенсують один одного, тому що параметри ланцюжком R1, C1, що захищає транзистори VT1 і індуктивностей L1 і L2 обрані однаковими. Тому VT2 від перенапруги. До вторинних обмоток пропроходження робочого струму не впливає на стан міжного трансформатора TV1 через базові резисферрида KM 1 з розмикальним контактом, у зв'язтори R2-R5 і діоди VD1-VD4 підключені силові ку із чим захист від «наскрізних» струмів буде в транзистори VT3-VT6. Колектори силових транзиснеактивованому стані - черговий режим. При проторів VT3 і VT5 з'єднані між собою й підключені до бої кожного із силових транзисторів VT3-VT6 замиплюсового виводу першого джерела постійного кається струмовий ланцюг між транзисторами VT3, струму, до мінусового виводу якого підключені VT4 або VT5, VT6, при цьому «наскрізний» струм емітери силових транзисторів VT4 і VT6, також проходить через індуктивність L1 або L2 - залежно з'єднані між собою. Емітери силових транзисторів від ушкодження. У зв'язку із цим порушується баVT3 і VT5 відповідно з'єднані з колекторами силоланс магнітних потоків при проходженні «наскрізвих транзисторів VT4 і VT6, причому в ці ланцюги ного» струму через індуктивність L1 або L2, що включені обмотки індуктивностей L1 і L2. У діаговикликає спрацьовування магніточутливого еленаль мостової схеми на чотирьох силових транзимента схеми захисту - феррида KM 1, що не тільки сторах VT3-VT6 включені послідовно первинна розриває своїм розмикальним контактом ланцюг обмотка силового трансформатора TV2 і первинна живлення тиристора VS1 і знеструмлює мостовий обмотка трансформатора струму ТТ1. До вторинпідсилювач потужності на чотирьох силових транної обмотки із середнім виводом силового трансзисторах VT3-VT6, але й «запам'ятовує» сигнал форматора TV2 підключений дводіодний випрямаварійного режиму, не дозволяючи відключити ляч на діодах VD5 і VD6, що навантажений на схему захисту від «наскрізних» струмів до усуненконденсаторний фільтр на конденсаторі С2. Втоня ушкодження в схемі. ринна обмотка трансформатора струму ТТ1 вклюБільш досконалою є схема, що наведена на чена в схему струмового захисту й у схему широтфіг.2, у якій контроль схеми захисту на МЧДСТ но-імпульсного регулювання здійснюється в обидва напівперіоди сіткової набагатофункціонального перетворювача напруги пруги, а не в один напівперіод, як це показано на (умовно не показані). Індуктивності L1 і L2 включефіг.1. При цьому в один напівперіод робочий струм ні в схему захисту від «наскрізних» струмів підсипроходить по індуктивності L1 і L3, які включені лювача потужності й розташовані зверху скляного зустрічне, отже, результуючий магнітний потік цих балона геркона KM 1 з нормально-нормальнообмоток дорівнює нулю, й чутливий елемент замкнутими контактами. Пристрій, крім того, місМЧДСТ не спрацьовує. У другий напівперіод роботить мостовий мережний випрямляч на діодах чий струм проходить по індуктивності L2 і L3, які VD7-VD10, вхід якого підключений до напруги мевключені зустрічне, отже результуючий магнітний режі змінного струму, а вихід якого навантажений потік цих обмоток також дорівнює нулю й чутливий на тиристор VS1 і силовий діод VD11 (захист по елемент МЧДСТ також не спрацьовує. Як чутлинапрузі від пробою тиристора VS1) з фільтром, що вий елемент МЧДСТ може бути використаний магзгладжує, на дроселі Др.1 і конденсаторі С3. Пернітодіод, наприклад, типу КД301А, або магнітотраший вивід контактів геркона KM 1 підключений до нзистор, наприклад, типу МТ-1, або мікросхема з плюсового виводу мостового мережного випряммагнітним управлінням, наприклад, типу МУМС. ляча на діодах VD7-VD10, а другий вивід контактів Таким чином, на підставі вищевикладеного геркона KM 1 через струмообмежувальний резисможна зробити висновок, що поставлена технічна тор R6 підключений до управляючого електрода задача - розробка нового пристрою струмового тиристора VS1. захисту виконана з досягненням технічного реНа фіг.1 зображений варіант захисного призультату. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 12549 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601