УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Полезная модель относится к области электротехнических устройств, в частности к схемам защиты систем электропитания приборов.
Известно «Устройство защиты от перегрузок высоковольтного источника питания СВЧ генераторных приборов» [RU 103976 U1 опубликовано 27.04.2011, МПК H01J 37/00 (2006.01)]. Устройство защиты от перегрузок высоковольтного источника питания СВЧ генераторных приборов состоит из узла коммутации, узла ограничения зарядного тока, узла управления, источника питания управляющих схем. К входу узла управления подключен источник питания для управляющих схем. Выход узла управления подключен к четвертому входу узла коммутации, первый, второй и третий входы узла коммутации подключены соответственно к первому, второму и третьему входу узла ограничения зарядного тока и являются первым, вторым и третьим входами устройства защиты от перегрузок СВЧ генераторных приборов. Первый, второй, третий выходы узла коммутации соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами узла ограничения зарядного тока и являются первым, вторым и третьим выходами устройства защиты от перегрузок СВЧ генераторных приборов.
Недостатком указанного решения является, то, что оно предназначено для защиты источника питания в момент включения мощных устройств, таких как СВЧ генераторные устройства и не защищает источник питания в процессе работы.
Наиболее близким по технической сущности является «Устройство защиты источника бесперебойного питания» [RU 59922 опубликовано 27.12.2006, МПК H04M 1/60 (2006.01)]. Устройство защиты источника бесперебойного питания относится к области электротехники и может быть использовано в автоматизированных комплексах связи. Достигаемым техническим решением является повышение надежности работы устройства при перегрузках и коротких замыканиях, за счет введения бесконтактной схемы защиты. Устройство защиты источника бесперебойного питания содержит вторичный источник питания, нагрузку, выходной фильтр, схему защиты от перенапряжения и короткого замыкания, состоящую из системы управления, узла контроля выходного тока, а также транзисторного быстродействующего ключа, при этом система управления первым входом соединена с источником вторичного питания, вторым входом с узлом контроля сетевого напряжения, третьим входом с узлом контроля выходного тока и связана с транзисторным быстродействующим ключом, который в свою очередь первым входом соединен с источником вторичного питания и узлом контроля сетевого напряжения, а выход транзисторного ключа соединен с выходным фильтром и узлом контроля выходного тока.
Недостатком указанного решения является, то, что предлагаемое устройство предназначено для электрических сетей переменного тока и только размыкает и замыкает цепь питания при превышении допустимого значения сетевого напряжения, и не может обеспечить защиты источника питания при кратковременных превышения допустимого тока потребления нагрузкой сохранением номинального тока потребления нагрузкой.
Техническим результатом предлагаемого решения является кратковременное снижение среднеквадратической силы тока потребления нагрузкой для защиты источника питания.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в защите источника питания от неисправностей, вызываемых превышением допустимого значения силы тока потребляемого нагрузкой с сохранением подачи питания к нагрузке.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что предлагаемое устройство защиты источника питания содержит управляемый электронный ключ и устройство управления.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что введены счетчик импульсов и токоизмерительное устройство. Вход токоизмерительного устройства является входом устройства защиты источника питания, а первый выход которого соединен с первым входом устройства управления. Второй выход токоизмерительного устройства соединен с первым входом управляемого электронного ключа. Выход устройства управления подключен ко второму входу управляемого электронного ключа, первый выход управляемого электронного ключа соединен с входом счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом устройства управления. Второй выход управляемого электронного ключа является выходом устройства защиты источника питания.
На фигуре представлена функциональная схема устройства защиты источника питания.
Устройство защиты источника питания состоит из, токоизмерительного устройства 1, управляемого электронного ключа 2, устройства управления 3, счетчика импульсов 4. Вход токоизмерительного устройства 1 является входом устройства защиты источника питания, первый выход которого соединен с первым входом устройства управления 3. Второй выход токоизмерительного устройства 1 соединен с первым входом управляемого электронного ключа 2. Выход устройства управления 3 подключен ко второму входу управляемого электронного ключа 2, первый выход управляемого электронного ключа 2 соединен с входом счетчика импульсов 4, выход которого соединен со вторым входом устройства управления 3. Второй выход управляемого электронного ключа 2 является выходом устройства защиты источника питания.
Устройство защиты источника питания работает следующим образом.
Электрический ток с выхода источника питания поступает на вход токоизмерительного устройства 1, которое может быть выполнено на основе трансформатора преобразующего ток в напряжение, уровень которого пропорционален силе тока. Соответствующий силе тока уровень напряжения подается с первого выхода токоизмерительного устройства 1 на первый вход устройства управления 3. Если сила тока не превышает допустимую, устройство управления 3 переводит и поддерживает управляемый электронный ключ 2 в замкнутом состоянии, и питание подается через токоизмерительное устройство 1 на управляемый электронный ключ 2, со второго выхода которого, питание подается на нагрузку.
В случае превышения силы тока поступающего от источника питания к нагрузке, напряжение на первом выходе токоизмерительного устройства 1 превышает допустимое значение, что фиксируется устройством управления 3. Устройство управления 3 подает импульсные сигналы управления на управляемый электронный ключ 2, переводя его из замкнутого состояния в импульсное состояние. Среднеквадратическая сила тока уменьшается пропорционально скважности импульсов, которыми открывается и закрывается управляемый электронный ключ 2, тем самым уменьшая потребляемый ток от источника до номинального значения. Импульсы тока помимо нагрузки, поступают также со второго выхода управляемого электронного ключа 2 на вход счетчика импульсов 4. Счетчик импульсов 4 считает количество импульсов на управляемом электронном ключе 2 и в случае превышения числа импульсов свыше заранее заданного числа подает со своего выхода сигнал на второй вход устройства управления 3, а устройство управления переводит управляемый электронный ключ 2 в разомкнутое состояние, размыкая цепь между нагрузкой и источником питания. Если до момента срабатывания счетчика импульсов 4 сила тока потребления нагрузкой снизилась, то управляемый электронный ключ 2 переходит из импульсного состояния в замкнутое состояние, сохраняя источник питания от кратковременных бросков тока.
Таким образом, за счет контроля величины тока и переключением управляемого электронного ключа в различные режимы, предупреждается превышение допустимого значения тока потребления, и тем самым защищается источник питания от выхода из строя, сохраняя номинальный ток потребления нагрузкой.