При коротком замыкании в любой из выходных цепей вторичного источника питания или пропадания напряжения на ней исчезнет напряжение смещения одного из диодов Д1-Д3. Это вызовет открывание транзистора Т1 с помощью напряжения, снимаемого с делителя R8, R9 в его базовой цепи. Срабатывание электронного ключа приводит к срабатыванию реле Р1, которое одной из своих пар контактов размыкает цепь питания вторичного источника, а другой парой контактов осуществляет самоблокировку схемы.
Инерционное звено R11, C1 устраняет возможность ложного срабатывая схемы защиты в момент включения источника вторичного электропитания. Вместо реле целесообразнее включить любой бесконтактный быстродействующий исполнительный орган.
В стабилизированных источниках вторичного электропитания, содержащих в своем составе инвертор с независимым возбуждением (усилитель мощности) на транзисторах, необходимы устройства защиты силовых транзисторов инвертора при возникновении на выходе токовых перегрузок. Это объясняется тем, что перегрузке транзисторы усилителя мощности выходят из режима насыщения, выходное напряжение начинает падать, а напряжение на коллекторах транзисторов и рассеиваемая мощность возрастают. Если эта мощность превысит максимально допустимое значение, то транзисторы выйдут из строя.
Схема защиты транзисторов усилителя мощности при токовых перегрузках приведена на рис. 7.9. Она состоит из мостовой выпрямительной схемы на диодах Д3-Д6, подключенной к обмотке о.с выходного трансформатора Тр2, RС-цепочки, стабилитрона Д2 с напряжением стабилизации Uс т и диода Д1. Базовый ток каждого из транзисторов усилителя мощности протекает под действием суммарного напряжения б или б трансформатора Тр1 и выпрямленного напряжения дополнительной обмотки о.с трансформатора Тр2.
При перегрузке по току или коротком замыкании выходной цепи напряжение Uв на выходе мостового выпрямителя резко уменьшается . Так как напряжение стабилизации Uс т выбирается большим, чем напряжение на каждой из базовых обмоток б или б, то диод Д1 закрывается. Поскольку при этом базовый ток транзисторов усилителя мощности протекать не может, то оба транзистора закрываются. Устранение перегрузки автоматически восстанавливает работоспособность схемы.
Конденсатор С емкостью около 0,5-1 мкФ и резистор R сопротивлением 1-3 кОм улучшают запуск инвертора при включении питания.
Более высокую чувствительность имеет схема защиты, приведенная на рис. 7.10б. Защитное устройство от повышения напряжения состоит из измерительного моста (Резисторы R1, R2, стабилитрон Д1 с термокомпенсирующим диодом Д2), порогового элемента, выполненного на транзисторах Т1, Т2, и исполнительного элемента на тиристоре Д3. Если напряжение на эмиттере Т1 меньше напряжения на Д1, Д2, то транзисторы Т1, Т2 и тиристор Д3 закрыты. При повышении напряжения выше напряжения уставки транзисторы и тиристор открываются и закорачивают провода питания, обеспечивая быстрое снижение выходного напряжения.
На рис. 7.11 приведена схема, защищающая потребителя электроэнергии от перенапряжений с использованием тиристоров непосредственно в сети переменного тока. Если напряжение в сети становится выше напряжения стабилизации стабилитрона Д5, то в зависимости от полярности переменного напряжения в данный момент отпирается тиристор Д1 или Д2. Резистор R1 является ограничивающим в цепи тиристоров Д1 и Д2, а R2 – в цепи стабилитрона Д5. Время срабатывания такой системы не превышает одного полупериода напряжения сети.
Для устойчивой работы схемы защиты необходимо выполнение неравенства
где Uп.с.действ – номинальное действующее значение напряжения питающей сети; п.с степень увеличения сетевого напряжения; Uн.действ действующее значение напряжения на нагрузке.
Безусловно, что в данном разделе рассмотрены не все существующие схемы защиты, а лишь принципиальные схемы, которые могут быть положены в основу создания новых, более совершенных схем защиты.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.