{0 входу ШИМ-компаратора Лг, зашунтирован управляемым переменным сопротивлением на транзисторе VTi. Управляющий вход транзистора УГ, подключен к датчику тока нагрузки Ri, R2- При токе нагрузки /н, не превышающем номинального значения, транзистор VTi закрыт и не оказывает влияния на работу схемы. При превышении током /н установленного значения транзистор VTi начинает открываться, его выходное сопротивление уменьшается и шунтирует опорный элемент VD2 Значение опорного напряжения, а следовательно, и длительность импульсов ШИМ-компаратора при этом будет определяться не напряжением стабилизации стабилитрона VD2, а сопротивлением транзистора VTi, изменяющимся в зависимости от тока перегрузки.

Конденсатор Сг, шунтирующий опорный элемент, обеспечивает плавный пуск преобразователя при включении за счет плавного нарастания напряжения опорного элемента, а следовательно, плавного нарастания длительности им пульсов управления [46]. Этим исключаются броски тока потребления при заряде выходных конденсаторов ВИЭП.

Недостатком схем на рис. 1.61 и 1.62 является невозможность автоматического снятия напряжения на выходе ВИЭП при длительном коротком замыкании, вызванном аварией в цепи потребителя, когда необходимо аварийное отключение ВИЭП. В данном случае целесообразно применение смешанной системы защиты от КЗ, т. е. такой системы, которая при кратковременных перегрузках работает в режиме непрерывного действия, а при длительном КЗ - в режиме дискретного действия.

При длительном КЗ в цепи нагрузки или глубокой перегрузке среднее значение выходного напряжения при применении рассматриваемых схем стремится к нулю, т. е. дискретное отключение ВИЭП можно производить по заданному минимальному уровнк выходного напряжения. На рис. 1.63 показана смешанная система защиты ВИЭП, в которой дискретное отключение производит ся формирователем импульса аварии ФИА, запрещающим прохож дение импульса ГТИ на S-вход ]?5-триггера D3 через логически; элемент И, выполненный на двух элементах И-НЕ (Di и Dz). ФИ1 формирует на выходе сигнал О в случае, если напряжение на вы ходе ВИЭП меньше заданного значения, и сигнал I, если выходное напряжение находится в требуемых пределах. Построение cxe таких ФИА будет рассмотрено в § 1.5.5.

1.5.5. СХЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ПРОПАДАНИЯ И ПРЕВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ высоковольтного ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Одним ИЗ ОСНОВНЫХ параметров, характеризующих стаблизирую щие ВИЭП, является постоянство его выходного напряжения. Од нако при неисправностях в самом ВИЭП, а также в цепях его на грузки выходное напряжение может изменяться в широких пре делах как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Пр рассматриваемых аварийных ситуациях потребитель требует сня тия напряжения со своего входа или его ограничения в заданны v пределах. Узлы защиты потребителя от пропадания и превышения напряжения на выходе ИЭП наиболее подробно рассмотрены

в [47]. Поэтому в дальнейшем остановимся на исполнении защиты в ВИЭП, узлы управления которых построены на логических элементах, управляемых сигналами 1 или 0.

Схема ФИА показана на рис. 1.64. В ВИЭП с ППЧ целесообразно в качестве датчика выходного напряжения использовать дополнительный выпрямитель В, подключенный к дополнительной низковольтной обмотке вы-

Рис. 1.64. Схема формирователя импульса аварии

ходного высоковольтного трансформатора ГУг, при этом в качестве датчика перенапряжения используется резистор Ri, включенный последовательно со стабилитроном VDi, а з качестве датчика напряжения - резистивный делитель /?2, R3- Оба делителя подключаются к выходу дополнительного выпрямителя. Напряжение стабилизации стабилитрона VDi выбирается несколько большим напряжения на конденсаторе Сз фильтра выпрямителя В в номинальном режиме работы. В этом случае падение напряжения на резисторе Ri можно принять равным напряжению сигнала О для элемента 2И-2ИЛИ-НЕ микросхемы Di. При номинальном выходном напряжении падение напряжения на резисторе выбирается равным сигналу I для элемента 2И-2ИЛИ-НЕ микросхемы D2. При включении напряжение на выходе выпрямителя В равно нулю, поэтому без принятия необходимых мер включения ВИЭП не произойдет, так как на выходе D2 будет сигнал 1, а на выходе Di - сигнал 0. Как уже отмечалось в предыдущем параграфе, ВИЭП будет включен, если на выходе ФИА формируется сигнал 1. С целью обеспечения включения ВИЭП вводится цепочка Ri, С2, вход которой подключен к источнику электропитания микросхем. Параметры цепочки выбираются такими, чтобы напряжение на резисторе Ri было равно сигналу 1 до появления сигнала 1 на резисторе R3 при нормальном функционировании ВИЭП.

При дальнейшей работе напряжение на резисторе Ri равно сигналу 0. При снижении напряжения на резисторе R3 ниже сигнала О напряжение на выходе D2 равно сигналу 1, а на выходе Di - сигналу 0. При этом ВИЭП отключается и следующее включение Возможно после отключения и повторного включения. Конденсатор Q необходим для предотвращения ложного срабатывания защиты. При увеличении напряжения выше заданного уровня пробивается стабилитрон VDi, напряжение на резисторе Ri становится равным сигналу 1, напряжение на выходе ФИА - сигналу 0. После устранения перенапряжения ВИЭП снова включается. Таким образом, при перенапряжении ВИЭП не отключается, а переходит в 3* 67

режим работы на заданном предельном уровне выходного напряжения. Данная схема ФИА может быть использована и в смешанных системах защиты от КЗ.

1.5.6. СХЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОСТОРОННЕГО НАМАГНИЧИВАНИЯ выходного ТРАНСФОРМАТОРА

При срыве работы генератора тактовых импульсов в схеме управления, выполненной на рис. 1.52, триггер останавливается в одном из устойчивых состояний, что приводит к одностороннему намагничиванию выходного трансформатора силового инвертора и выходу из строя его транзисторов.

Введение в указанную схему двух ждущих мильтивибраторов и подсоединение их по схеме на рис. 1.65 позволяет исключить одностороннее намагничивание трансформатора. Входы ждущих мульти-

~~ триггера, а их выходы - ко вторым

Рис. 1.65. Схема защиты от одностороннего намагничивания трансформатора

& Бых2 входам логических элементов, первые входы которых подключены к противоположным выходам указанного триггера. ЖдуЩие мультивибраторы запускаются срезом импульса триггера. Длительность включенного состояния выбирается равной или несколько большей длительности полупериода импульсов управления преобразователем.

Прохождение выходных импульсов триггера на выход узла управления разрешается только на время действия импульсов ждущего мультивибратора. При пропадании тактовых импульсов не происходит переход триггера в другое состояние, следовательно, не происходит запуска ждущего мультивибратора. На выходе ждущих мультивибраторов формируется нулевой уровень выходного напряжения, запрещающий прохождение импульсов через логические элементы И. Данная схема защищает инвертор и в том случае, если частота следования импульсов ГТИ уменьшается по какой-либо причине. Преимущества схемы особенно ощутимы, когда синхронизация работы ВИЭП осуществляется от внешнего импульса, общего для всей функциональной аппаратуры.

Ддущий мультивибратор может быть построен по любой известной схеме На рис. 1.66,а показан вариант схемы ЖМВ с дифференцирующей времязадаю-щей цепью [48], в котором формирование импульса происходит в процессе заряда конденсатора Ci током источника +Е. В исходном состоянии элемент Di открыт, а D\ закрыт, так как на входах элемента D2 присутствуют высокие уровни напряжения. В момент ti (рис. 1.66,6) на второй вход элемента D2 подается отрицательный запускающий импульс. Элемент переключает сигнал О на сигнал 1, что приводит к переключению элемента D\, на выходе которого сигнал 1 меняется на сигнал 0. Отрицательный потенциал напряжения с выхода Di передается через конденсатор Ci на первый вход элемента Дг, что обеспечи-