CZ362298A3 - Zařízení a způsob pro přepěťovou ochranu - Google Patents
Zařízení a způsob pro přepěťovou ochranu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ362298A3 CZ362298A3 CZ983622A CZ362298A CZ362298A3 CZ 362298 A3 CZ362298 A3 CZ 362298A3 CZ 983622 A CZ983622 A CZ 983622A CZ 362298 A CZ362298 A CZ 362298A CZ 362298 A3 CZ362298 A3 CZ 362298A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- voltage
- unit
- protection device
- overvoltage
- resistor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
- H02P9/102—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of transients
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
- H02H7/067—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors on occurrence of a load dump
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
- H02H9/041—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage using a short-circuiting device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález se týká zařízení pro přepěťovou ochranu k ochraně elektrických palubních sítí, zvláště proti přepětím a rovněž způsobu přepěťovou ochranu podle hlavních nároků, alubních sítí vozidel, provozu zařízení pro koncepcí nezávislých
D P_s a v adn_í.. stav technik y
Elektrická zařízení v mobilních jednotkách, zvláště ve vozí jsou obyčejně n.-jájena palubní sítí, která je zase napájena ( 'ektrickým generátorem. Jestli ž· g< ..erátor dodává do palubní sítě málo nebo žádnou en · ji.'.. odebírá palubní sít potřebnou energii ze zásobníku energie, např. z baterie. Jestliže generátor dodává více energie než je potřebováno v síti nebo ve spotřebičích, slouží zde zásobník energie jako vyi vnávací jednotka. Jestliže zásobník energie jako vyrovnávací jednotka odpadne nebo při zlomení kabelu např. při korozi přívodů i zásobníkem energie a generátorem apod., může dojít v palubní síti k přepětím.
Další možná příčina vzniku přepětí v palubní síti vzniká, např. když jsou během provozu vozidla odpojeny od palubní sítě indukční elektrické spotřebiče, jako např. motory větráků nebo přestavování sedadel. Odlehčení pú obí zvýšení napětí v palubní síti s částečně velmi vysokými hodnotami. K tomu jsou bližší údaje uvedeny v řadě spisů, ze kterých je v zastoupení uveden např. D i. íi 40839, část 1.
4 4 4
444* « · ·
Takové napěťové špičky způsobují značil- problémy v elektrických jednotkách. Zařízení, zvláště řídicí zařízení pro spalovací motor, převodovku nebo antiblokovací systém jsou běžně konstruován; z diskrétních a/nebo integrovaných polovodičových přepínačů, které mohou být přepětími uvedeny d< . hybného fungování a/nebo dokonce mohou být zničeny. Měřítkem výskytu nevratnéh,. poškození je průrazné napětí použitých polovodičů, které u automobilových použití je obyčejně mezi asi 50 V a 60 V.
Z DE-PS ochranu, u
404 kterého zařízení spojí generátor jC SilSniS Z a Í7 I Σ θ Π 1 pi.~u pitípětoVOU případě přepětí řiditelné spínací n 't;átku, Spínací zařízení obsahuje integrovaný spínač MOSFET a poskytuje možnost předem zadat spínací prahy pj.iocí komparátorů. Prostřednictvím tohoto uspořádání se zkouší minimalizovat, přepětí v palubní síti ovlivněním budicího vinutí generátoru. Vzniku napěťového impulzu i malé velikosti se ale také nedá ani při tomto uspořádání spolehlivě vyhnout, Nekompenzovatelné je zvláště případné nežádoucí /.výšení napětí při zpětném napájení spotřebiči v síti.
V obvyklých palubních sítích bývají často v elektronických zařízeních nebo centrálně v generátoru použity tzv. supresorové diody, které mají omezit případná přepětí na hodnotu neškodnou pro exi .kující polovodiče. Svorkové napětí supi t?;;orových diod však silně závisí na vlivech prostředí, zvláště na teplotě a vnitřním odporu, takže musí být přijat širší toleranční rozsah napájecího na; “ palubní sítě.
S ohledem n- možné špíčky napětí, na které je třeba brát ohled, se u nyní používaných palubních sítí 12 V používají polovodiče s prů?i/,ným napětím 50 V a více. Integrované * w · · 4 9 9 J 9 9 9 9 9 9 polovodičové součástky, které splňuji tyto požadavky, jsou drahé a jsou technologicky podmíněny velkou plochou čipů.
čipů však znamená vysokou cenu integrované Při případném uvažovaném použití sítě se tento problém velikosti
Velká plocha polovodičové součástky, vyšších napětí palubní a ceny zvětšuje vlivem stoupajícího průrazného r.o. tí
DE 39 15 198 Al, z kterého patful: vychází, je známo ochranné zařízení pro ochranu elektrických zařízení proti přechodným přepětím, přepěťovou ochranu má zvláště úderu blesku
Zařízení pro omezovači zařízení, jehož omezovači i-ΐ ahova hodnota je ioo jmenuvi Lym napět im napě co vé sítě. Paralelně k napěťové síti je připojena výkonová větev s jednotkou napěťového čidla a nastavovací jednotkou. Ve výkonové větvi jsou uspořádány dva -zájemně sériově zapojené odpory, kterými se dá při překročení omezovacího prahu nařídit odpor ve smyslu zmenšení. Přitom je v případě poruchy oděl 'u vznikající výkon ve výkonové větvi. V případě poruchy je ve výkonové větvi přeměněn velmi velký vyšším napětí vzniká v napěťové síti Proto se zřejmé ochranné zařízení hodí jen proti velmi krátkým výkon, protože při přebytečná energie, jen k tomu, aby chránilo obvod napěťovým impulzům.
Při použití zařízení pro přepěťovou ochranu v palubní sítí /<-/, idla je však třelna stanovit protichůdné požadavky na vysokou přesnost .regulace a rovněž na malé náklady na pro tento účel použité součástky, se přebytečný výkon vznikající při tolerovat přepětí kterými je možné odvést přepětí. Musí být možné v určitém rozsahu, při překročení tohoto rozsahu však musí ochranný obvod spolehlivě reagovat. Tento však v žádném případě nesmí reagovat příliš časně, jmenovitě v dovoleném rozsahu přepětí.
• 9 « 9
9
9 ¢99 9 9 · 9999
9*9 9 9999 9 99 9
9 99 9999 9 ·» · 9 · · · ·
999 *99 99
9 99999 99 «9
Podjs t a t a_. vyn i 1 ezu
Základním úkolem vynálezu je poskytnout způsob a uspořádání pro přepěťovou ochranu palubní sítě vozidla obsahující zásobník energie, aby toto spolehlivě a s vysokou přesností a současně hospodárně chránilo sil’ pře- zvýšenými napě! ími v palubní síti.
Úloha je řešena pomocí hlavních znaků nezávislých nároků. Dále rozvinutá a výhodná provedení je třeba vybrat z podřiarokíi čt popisu.
Zvláštní výhoda vynálezu tkví v tom, že elektrické součástky v palubní síti musí být jen ještě navrženy pro malé tolerance vzhledem k napěťové pevnosti, takže kromě zvýšené ).·::pečnosti při provi u palubní sítě je současně možná podstatná úspora rak 1 ; :ů při použití polovodičových součást ' v palubní síti. Malé tch-rance jsou zvláště výhodné v palubních sítích vyššího napětí.
Podle vynálezu jsou poskytnuty prostředky, které umožňují v případě vzniku přvj/tí regulovat napětí palubní sítě na horní přípustnou hodnotu a tuto hodnotu přesně udržovat.
zvláště je k tomu opatřena ales* >ň odpor nastavitelný v< toho je pamatováno na to, zmenšilo buzení generátoru aby napětí palubní sítě napětí. Horní přípustná výkonová větev, ve které je ·. du zmenšení odpoj u . Kr/omě aby se v případě přepětí rychle Tím se může rychle zamezit tomu, nad pevně daný práh zejména nad napětím vystoupllo hodnota je palubní sítě. Tím je zajištěno, že předčasným zapůsobením ochranného zařízení je zatížen nebo dokonce spojen n.tkráfeko ,ásohník energie, zvláště baterie palubní síti, což představuje ve vozidle netolerovatelnou příčinu nebezpečí.
·· ♦ · • ·
Kromě toho se zamezí, aly se v přípaůě ochranný obvod.
prepeti nepretizil
Obzvláště je v případě přepětí napětí spojitě regulováno.
Toto vyplývá ze zvláštního uspořádání který sleduje hodnotu napětí palubní přepětí. Přitom zvláště při velmi rychle zmenší napětí desetkrát rychleji než při vzniKU v normálním provozu, přičemž je výstupu generátoru, sítě a zkoumá vznik přepětí se dodatečně generátoru, zejména více než regulaci napětí palubní sítě učiněno opatření, že rychlé odbuzení generátoru v případě chybného děje má přednost před
Γιθ7
Ji Cl p c 1 pciXUJJlll ĎiLtí nOi'ina i n i m provozu , v normálním provazu však zejména nezasáhne napětí palubní sítě. Součástky ve výkonové v případě chyby celkově zatíženy jen málo.
do regulace větvi jsou Toto rychlé odbuzení generátoru je způsobeno dodatečnou napěťovou j biotkou pro zpětné hlášení. která zasáhne do regulace napětí palubní sítě jen v případě přepětí.
Horní přípustná prahová hodnota je v případě přepětí držena s výhodou konstantní v širokém l.plo! mezi -20°C až 85 °C, zvlášť přednost..? 125 °C.
ím rozsahu přednostně im- ;i -40 °C až
Regulátor generátoru je přednostně modifikován tak, že prostředky pro regulační zásahy v normálním provozu a pro regulační zásahy v případě přepětí oddělené. Regulátor genejíloru je obsahuje dodatečný vstup tak, že napěťové v případě regulátore i bv .ení generátoru jednotky pro zpětného hlášení, přepětí vedeny dále a/nebo P iierátoru, aby působily jsou provedeny od sebe přednostně n· diíikován pro signál dodatečné Její signály jsou jsou zpracovány alespoň nepřímo na
Je výhodné, že regulátor generátoru pf4st?edn IbtVím zp*ětřieho hlášení pro případ regulačního provozu.
generátoru konstantou může být chyby, odděleného od normálního může být vytvořen tak, že buzení zmenšeno se zřetelně menší časovou než je to běžné při regulaci na jmenovitou hodnotu napětí. Regulátor generátoru má k tomu prostředky, které jsou vhodné pro zmenšení buzení generátoru rychleji než za 500 ms. Tyto prostředky mají zejména alespoň polovodičový spínač a nulovou diodu.
V dalším přednostním prostředky k omezení generátoru muže provedení jsou opati·, ny dodatečné buzení generátoru. 1 !bú vinutí být potom provedeno výhodně tak, že se dosáhne co možno krátkých časů pro zvětšení nebo zmenšení V případě přepětí je potom vznikající minimální a elektronické součástky obvodu budicího proudu, nadbytečná energi. ve výkonové větvi jy.
co možno ma žatí'ny. Tyto prostředky mají přednostně pro budicí proud alesp ň regulaci proudu. Regulace proudu je řízena zejména regulací napětí, která reguluje na jmenovité napětí g. uerátoru, přitom však žádanou hodnotu p ’ ,. Přednostně následuje -ní žádané hodnoty pro napětí palubní sítě a pohotovostní nastavení prahové hodnoty pro spuštění zařízení pro přepěťovou ochranu stejnou referenční jednotkou. Zvlášť přednostní je referenční jednotka přesného zdroje napětí.
omezuje pohotovostní na;
Je výhodné výstavbou a/nebo elektricky integrovat prostředky pro rychlé odbuzení generátoru do regulátoru generátoru. Výhodné je také shrnout regulátor generátoru a prostředky pro přepěťovou ochranu do jednoho řídicího přístroje na generátoru.
Zvlášť výhodné je, že vynález nemusí primárně zasahovat do *9
9 • · 9 · •9 9 99 999 9*9 ^SiVbní Šítf*na přepětí, je podle která má alespoň • 9 9 budicího obvodu, ale že omezuje napětí ’v výstupu generátoru. Jestliže tam vznikne vynálezu spotřebováno ve výkonové větvi, jeden nelineární odpor.
Zcela zvlášť výhodné je, že přepětí, která jsou 'působena elektrickými jednotkami v síti, j:.-ou omezena takovým způsobem, že případné zpětné napájení nevede ke zvýšení napětí. Toto celkově zvyšuje b·· zpeěnost uspořádání. Požadavky na napěťovou ρ·. ,nost součástek pro nastavení spotřebičů v palubní síti noho , hýl: bez ztráty bezpečnosti podstatně menší. To je výhodné zvláště v napěťových sítích s vyšším jmenovitým napětím, např. v palubních sítích 42 V.
Vynález má dále výhodu, že spolehlivým vyloučením napěťových špiček je možné oo zřeknout použití polovodičových spínačů s velkými průraznými napitími. Toto zase ? léíš :' ušetří náklady v palubních ítích vozidel, které jsou pro vyšší napětí než v obvykle- palubní síti 12 V, zvláště v palubní síti 42 V, protože nemusí být použity žádné dražší vysokonapěťové polovodičové prvky, jejichž napěťová pevnost by jinak musela být několikanásobkem napětí palubní sítě. Protože velikost r-něťové pevnosti integrovaného polovodičového prvku je obyčejně vázána na velkou plochu čipu polovodičového prvku, může být uspořádáním podle vynálezu zmenšena plocha čipu a mohou být. n : .'ony náklady na součástky.
Zvlášť výhodné je, že nejen na generátoru, ale také na všech elektrických zařízeních v palubní síti, mohou být celkově použity polovodičové spínače s malým průrazným napětím, což vždy zase znamená možnost minimalizace plochy čipu a tím nákladů nynějších součástek. Zcela zvláště výhodné je uspořádání podle vynáJ.-zu v palubních sítích s vyšším např- Lim sítě
Další výhoda vynálezu spočívá v tom, že se zmenší toleranční rozsah napětí palubní sítě. Zvlášť výhodné pro provedení a/nebo provoz elektrických zařízení je to, ž> napětí palubní sítě je regulováno s větří přesností a že je přesně dodržena maximální přípustná hodnota napětí. Bezpečnostní rozpětí, která mají mít parametry součástek, použitých pro přepěťovou ochranu, mohou být zřetelně menší než obvykle.
Přeh_led__obrázku na výkresech
Dále jsou podrobně vysv ' í b-ny a pomocí obrázků blíže popsány základní příznaky, pokud jsou podstatné pro vynález. Uvádí se :
na obr. 1 uspořádání podle vynálezu s výkonovou větví, jednotkou napěťového čidla, nařizovací jednotkou a jednotkou pro zpětné hlášení , na obr. 2 grafické ztibornění definice napěťových oblastí v palubní síti 42 V, na obr. jednotkou uspořádání podle vynálezu s výkonovou větví, napěťového čidla a naři vac i jednotkou.
na obr. 4 uspořádání jn > ’l výkonové vě Lvi, vynálezu s nelineárním odporem ve na obr. 5 uspořádání podle vynálezu s invertovaným nařizovacím signa’ m nařízeného odporu ve výkonové větvi.
na obr. 6 uspořádání podle vynálezu s jednotkou pro zpětné hlášení , ·· * · ···· ·· ·· • · « · · * · · · · • ··· 9 9 9 9· · · · · • « ···· · · · 9 9 ·99 999
9 9 9 9 · 9 9 * ·· ··· ** ·* na obr. 7 křivka časového průběhu napětí pro napětí palubní sítě při uspořádání podle vynálezu, na obr. 8 zapojení s pj úběhem proudu buzení generátoru podle současného stavu techniky, na obr. 9 zapojení s průběhem proudu buzení generátoru s rychlým odbuzením, na obr. 10 principiální provedení generátoru s rychlým odbv oním, na obr. JI nar/řená křivka při odpojení zátěže v palubní síti 42 V s ochranou proti přepětí podle vynálezu.
P_ř í klady provedení vynálezu
Obrázky ae týkají palubní sítě motorového vozidla, zvláště spalovacího motoru s osvětlovacím strojem jako generátorem, a rovněž se zásobníkem energie, zvláště baterií. Vynález se však dá výhodně použít pro všechny palubní sítě, ve kteíých generátor napájí palubní síť a není omezen na palubní sítě vozidel. Vynález je zvlášť vhodný pro ochranu proti přepětí stejnosměrných sítí, které jsou napájeny generátorem, jak se používají v mobilních a/nebo stacionárních zařízeních.
Obr. 2 uvádí grafické znázornění napětí v palubní síti s jmenovitým napětím 42 V. Pro různé provozní stavy jsou definovány přípustné napěťové oblasti VI. až V.6. V oblasti VI od 25 V do 33 V je napětí, na které smí napětí palubní sítě klesnout během s 1 < r tov .i c í ho děje spálová ího motoru. Při běžícím generátoru leží napětí baterie v přípustné napěťové oblasti V2 mezi 33 V a 43 V. Trvalá přepětí • 9 · · * · v palubní síti jsou dovolena v oblast i**V3 *mez i* 4V* V ** ** a maximálně 48 V. Přechodná přepětí nesmí překročit oblast V4 mezi 48 V a 55 V. Při napětích v oblasti V5 mezi 0 V a 25 V se na síť pohlíží jako na vadnou. Přepólování (V6) se zápornými hodnotami napětí není přípustné.
Prahová hodnota ocht anu není s intervalu 48 V - 55 V; výhodná je pro zapůsobení zařízení pro přepěťovou výhodou položena do dolní mezní hodnoty omezovači hodnota asi ve středu intervalu, přednostně asi 52 V. Trvalá přepětí do 48 V jsou však přípustná, to znamená, že s ohledem na malou oblast V4, ve které musí zapůsobit přepěťová ochrana podle vynálezu, je žádoucí vysoká přesnost ochranného zařízení.
prahová co možno
Toto zvláště znamená, že ochranného zařízení musí být Pro neregulování v „ ilubní síti nejméně s přesností 1 % vznikající hospodárně uspořádáním hodnota zapůsobení jv·- ávislá na teplotě, napětí + 3 V, musí být nebo lepší dodrženo referenční napětí, kt.'ré se má dodat z referenční jednotky zařízení pro přep íovou ochranu. Současně musí být nadbytečná energie, v případě přepětí, odvedena z palubní sítě zastupitelným způsobem. Toho se dá dosáhnout podle vynálezu v širokém teplotním rozsahu, zvlášť přednostně mezi - 40 °C a 125 °C.
Uspořádání podle vynálezu je na obr. 1 pomocí palubní sítě motorového vozidla.
jednotka 20, z jednotky , napěťové znázorněno zvlášť K palubní síti je skládající se z více 21 napěťového čidla, jednotky 23 pro zpětné paralelně připojena podjednotek, zvláště nařizovací jednotky hlášení a zatěžovací větve L 25. Napětí palubní sítě Ub a 19. Přívod 1_9 slouží jako zařízení 20. pro přepěťovou s odporovými součástkami 24, je přiloženo mezi přívody 18 společný referenční potenciál ochranu. Palubní síť sama obsahuje různé obvyklé součásti obvodu, z nichž některé jsou •
* >··♦ · ll znázorněny v obrázku, jako je s rozličnými součástmi 13, 14, 15, (regulátor generátoru), zámek nabíjení apod. Výhodný zásobník 16 V normálním provozu probíhá obvyklá přes vedení 12’,
D + přes zámek 12 Během normálního čidla pouze přezkoušeno, předem daný práh napětí napětí Ub s přívodem nabíjení, napěťového překročen etevětlov^c t·· str*<?j ·· 9 regulátor 1.0 generátoru 12 zapalování, kontrolka 1 3 energie je baterie.
regulace palubního spojuje přívod K30 zapalování a kontrolku 11 provozu je jednotkou 21 zda je dosažen nebo Uemax ; výkonová větev které
L a jednotka 23 pro zpětné hlášení se v normálním provozu dále aktivně nepodílí na regulaci napětí palubní sítě.
x:
Jednotka 20 má ve výkonové větvi L, připojené paralelně k palubní síti, jednu nebo více součástí zejména s nelineární charakteristikou napětí r i proudu, přednostně alespoň dva odpory 24 a 25. Výkonová větev L slouží k tomu, aby v případě přepětí nešk ' přeměnila na teplo vz i i kající elektrický výkon, přebytečný pro palubní síť vozidla. Odpory 24, 25 ve výkonové větvi L jsou vytvořeny součástkami, které mají elektrický odpor. Jediná taková součástka může být také vytvořena více součástkami, zejména integrovanými součástkami, které společně působí jako odpor. Elektrické napětí může na proudu protékajícím součástkou záviset lineárně nebo nelineárně. Součástka, u které elektrické napětí závisí na proudu nelineárně, se označuje jako nelineární odpor. Zejména alespoň jeden z odporů 24 a/nebo 25 má takovou nelineární charakteristiku napětí na proudu. Odpory 24 a 25 jsou zejména zapojeny vzájemně sériově.
Jednotka 21 napěťového čidla je připojena na napětí Ub palubní sítě. Součástkou jednotky napěťového čidla je referenční jednotka .33, přednostně přesný napěťový zdroj. Tato jednotka nastaví referenční napětí pro regulaci
9« · • 9 · · 9 ·
444 4 49 4 ♦ · ··· 4·9 v případě přepětí také pro široký rozsafi těploí, zvláště ocl
- 40 °C do 125°C s Referenční jednotka
V případě nastav· ný impulzem, naři zovací přesností 1 % nebo s přesností vyšší. 35 může být vytvořena komplexně.
Ub překročí práh Uemax, 35, např. napěťovým signál je převzat jak že napětí palubní sítě přesným napěťovým zdrojem je spuštěn signál. Tento jednotkou 22, tak napěťovou jednotkou 23 pro zpětné hlášení. Nařizovací jednotka 22 nařídí jeden ze dvou odporů 24 a/nebo 25 tak, že jimi může protékat proud. Nařízený odpor je vytvořen zejména nařiditelnou polovodičovou součástkou s lineární nebo nelineární charakteristikou napětí na proudu.
Tím vznikne na druhém odporu, který může být jak lineární, tak nelineární, úbytek napětí charakteristice. Nařizovací jednotka odporu nařízených nelineárních odporů 24 úbytek n-.i.ětí na obou odporech přesně maximálního napětí Uamax palubní sítě.
P léká proud a přebytečná elektrie impulzu je přeměněna ve výkonov·' větvi a 25 na teplo.
odpovídáj ící 22 jeho reguluje hodnotu nebo 25 tak, že odpovídá hodnotě
Oběma odpory 2/ a á en-rgie napěťového L v obou odporech 24
Těmito opatřeními jsou s výhodným způsobem vyrovnány případné tolerance parametrů součástek odporů 24 a/nebo 25 a rovněž jejich tepelná závislost a není proto již potřeba brát na ně ohled při návrhu obvodu. Je spolehlivě zabráněno vzniku špiček napětí v napětí výhodným způsobem použití s vysokými průraznými napětími, , ýstupu generátoru 9 a/nebo palubní sítě. Tím odpadá polovodičový- h přepínačů které jsou obvykle buď na jako ochrana jednotlivých elektrických jednotek v palubní síti.
Další výhoda je v tom, že polovodičové přepínače s nízkým «· fcfcfcfc · · » fcfcfcfc · „ J· menši pl*ócli průrazným • fc fcfc fcfc · · · fcfc fcfcfc · fc fc fc fcfc w fcfc ·· cípu nez průrazným napětím mají podstatně polovodičové přepínače s vysokým Uspořádáním podle vynálezu mohou být zmenšeny plochy čipů součástek, zvlášL· výkonových přepínačů, což uspoří značné náklady. Zvláště při použití palubních sítí s vyšším napětím sítě, např. vyšším než 40 V, se tento osvědčuje jako výhodný, protože v přepěťových ochranných zařízení přepínače s podstatně vyšším L i ú r. ·<zným napětím ne. 40 V. Kdyby se provedlo klasické omezení podle současného stavu techniky supresorovými diodami, pak by se musely připustit v palubí..' síti přepětí 120 V - 200 V. Tot.> není použitelné pro palubní sítě motorových vozidel.
napětím.
aspekt vynález tomto případě u známých jsou nutné polovodičové případě přepětí směrem
Aby se udržela energie napěťového impulzu co možno malá, vysílá jednotka 23 .. co zpětné hlášení v signál do regulátoru 10 generátoru, aby reguloval dolů výstupní napětí generátoru 9 v časovém rozsahu tLD, ve kterém se nachází případ přepětí. Zatížení odporů 24 a 2.5 zůstává proto sne; :iolně malé. Klesne-li napětí v palubní síti znovu pod hodnotu maximálního přípustného napětí Uemax palubní sítě, přejde nařízený nelineární odpor zase do vysokoohmového stavu a jednotka 23 pro zpětné hlášení clé regulátoru _l_0 generátoru signál, že přepětí již není. Světelný stroj 9 reguluje zase svou žádanou hodnotu Ub regulací pro normální provoz.
Účelné a výhodné formy provedení vynálezu se mezi sebou liší výkonovou částí jednotky 20, která je tvořena zvláště odpory 24 a 25.
Jedno výhodné provedení jednotky 20 3, Jednotka 20 má výkonovou větev L, čidla, nařizovací jednotku 22 a je znázorněno na obr. jednotku 21 napěťového jednotku 23 pro zpětné «* « ·* »··· *» « * · * · · * » · · • * * · · · ·· · · · · • · ·*·· 4 · « * * ··· ··· ······*« hlášení. Napětí Ub palubní sítě je př*i 1 o5eno**měífi p*?ívVdy 1S_ a 19.
Výkonová větev L je vytvořena odpory 37. a 39, které nahrazují odpory 24 a 25. Odpor 3.7, zvláště tranzistor, je zapojen v sérii s lineárním odporem 39, přičemž odpor 37 je nařízen nařizovací jednotkou 22 a je spojen s přívodem .18 .
Jednotka 21 napěťového čidla se skládá z děliče napětí, který je vytvořen z ohmických sériových odporů 30 a 3J. s napěťovou odbočkou K9 mezi oběma odpory.
Nařizovací jednotka 22 se skládá ze sériového zapojení prvního ohmického odporu 32 s paralelně připojenou první Zenerovou diodou 33, a rovněž s ním v sérii zapojeného spojení druhé Zenerovy diody 3.4, druhého ohmického odporu 3.6 a referenční jednotky 3 5.
Přednostní zapojení jednotky 23. pro zpětné hlášení se skládá s pnp-tranzistoru 40a, jehož emitor je spojen s vedením 18 a jehož báze je spojena přes odpor 40b spojovacím vedením mezi nařizovací jednotkou 22 a odporem 37 ve výkonové větvi L, který má být nařízen. Kolektor tranzistoru 40a je přes odpor 50b připojen na referenční potenciál 1_9, jinak je připojen přes odpor 50a na bázi npn-tranzistoru 51. Odpor 50a ’ : '.ní tranzistor .51 před příliš velkými proudy.
Tranzistor 5] se volí zejména s tzv. 'open-collector' výstupem. Přívod 51' je spojení s regulátorem 10 generátoru, který není zvlášť znázorněn a který je modifikován tak, že může přijmout signál jednotky 23 pro zpětné hlášení, aby v případě přepětí zmenšil buzení generátoru. Emitor tranzistoru 5.1 je spojen s referenčním potenciálem 19.
• · · · • · · · · · ·
Referenční jednotka 35 je přednostně ‘Vytvořena ”přesným napěťovým zdrojem, který pracuje zejména podle postupu pásmového odstupu. Obsahuje zatěžovací přívod, řídicí přívod a referenční přívod. Řídicí přívod je spojen s odbočkou K9 jednotky 21 napěťového čidla, referenční přivol je spojen s referenčním potenciálem 1_9 a
přednostně přes odpor 36 s hradlem MOSFET 37. nebo v obr. 5 s bází tranzistoru zdroj dodává prahovou a zatěžovací přívod je Zenerovu diodu 24 spojen jiném výhodném provedení podle invertovací jednotky. Napěťový hodnotu maximálního přípustného palubního napětí Uamax s velkou přesností.
Odpor 31 jednotky 21 napěťového čidla, ieferenční přívod referenční jednotky 35 nařizovací jednotky 22 a nenařízený větvi jsou připojeny odpor 39 referenční připojenou ve výkonové potenciál 19. první Zenerovou přívodem hradla a emitoru Zenerova dioda 33 slouží k před přeč* t í m i .
První odpor diodou 33 nařízeného na společný 32 s paralelně je připojen mezi . '. pí -Tu 37. První ochraně hradla tranzistoru 37
Přestoupí-1 i napětí palul ií sítě na odbočce napěťového děliče K9 referenční hodnotu V'.> < , potom tato přejte v závislosti na velikosti přepětí z vysokoohmového stavu do nízkoohmového stavu. Tím je možný průtok proudu prvním ohm i ckým odporem 3 2 a druhým ohmickým odporem 3 6 a rovněž druhou Zenerovou diodou 34.
Průtok proudu prvním odporem 32 vytv.-ří na prvním odporu 32 úbytek napětí, který je použit k tomu. aby nařídil hradlo transistoru 37, zvláště p-kanál tranzistoru MOS. Tím je zase umožněn průtok proudu výkonovou větví, který vyvolá úbytek napětí na nenařízeném odporu 3_9.
·♦ · ·
Napětí hradIo-en, i tor tranzistoru 37 5b podlé* *vynálé*zu** naregulováno prostřednictvím jednotky 2.1 napěťového čidla a nařizovací jednotky ' 2 tak, že úbytek napětí na nařízené;,· transistoru 37 přm.uě odpovídá rozdílu mezi maximálním přípustným napětím UBmax palub, ' sítě a úbytkem napětí na nenařízeném odporu 39.
Horní hranice napětí Uemax palubní sítě je nastavitelná pomocí dělicího poměru odporu 30 a 31, které tvoří dělič napětí.
Přesný napěťový zdroj 35 je účelně chráněn druhým odporem 36 a druhou Zenerovou diodou 34 před nadproudem a přepětím.
není obyčejně projektován být zajištěno, že napětí, zdroj 3.5, nemůže být větší odpor 36 omezuje vým zdrojem 35. jednotkou 35 jo
Protože přesný napěťový zdroj 35 pro vyšší provozní napětí, musí které připadá na přesný napěťový než jeho maximální provozní napětí. Druhý proucí, který může protékat přesným r. ·,·'' Omezení proudu procházejícího referenční výhodně pro všechna provedení podle vynálezu, která mají v jednotce 20, -lirao výkonovou větev, součásti jako ochranu pJi ti přepětí, které dosahují průrazu nebo vodivého stavu a tím mohou vést k velkému elektrickému proudu referenční jednotkou, zejména přesným napěťovým zdrojem 3.5, jako zvláště první i druhou Zenerovu diodu 33, 3.4 v obr. 3 a 4 (pozn. překladatele: v originálu nesprávně v obr. 3 a 5) a/nebo diody báze-emitor tranzistoru, které mohou dosáhnout vodivého stavu, jak je uvedeno na obr. 5 a 6.
Další výhodná forma provedení vynálezu je znázorněna na obr. 4. Uspořádání se podobá provedení na obr. 3, zde je však nenařízený, lineární odpor 39 ve výkonové větvi jednotky 20 nahrazen nelineárním odporem 3.8, zvláště supresorovou diodou a/nebo Zenerovou diodou. Při tomto provedení je výhodné, že • · • · · · * * · tranzistor 37 musí přeměnit menší výKbn ‘než‘v *příkla*du provedení podle obr. 3. Tím mohou být výhodně použity menší a levnější tranzistorové součásti.
Výhodné je také použití Zenerovy diody, jejíž průrazné napětí je alespoň o 5 % vyšší než je n-.pětí palubní sítě.
Na obr. 5 je znázorněno další přednostní provedení. Uspořádání jednotky 21 napěťového čidla a přesného n it ělíového zdroje 3_5 odpovídá uspořádíní na obr. 3 a 4, Jednotka 20 má výkonovou větev L, jednotku 2.1 napěťového čidla a nařizovací jednotku 22. Jednotka 23 pro zpětné hlášení není znázorněna. Výkonová větev L je tvořena odpory 43 a 44- Odpor 43, zvláště tranzistor, je zapojen v sérii s lineárním odporem 44, přičemž odpor 43 je nařízen pomocí nařizovací jednotky 22. Rozdíl proti dříve popsaným uspořádáním spočívá v tom, že nařízený odpor 43 je zde spojen s přívodem 19 společného referenčního potenciálu jednotky 20.
Toto požaduje posunutí potenciálu a invertování nařizovacího signálu pro tranzistor MOS. Nenařízený odpor 44 má lineární charakteristiku napětí na proudu, zvláště je odpor 44 ohmickým odporem. Posunutí potenciálu a invertování nařizovacího signálu se provede inver tovac í jednotkou, která je vytvořena zvláště sériovým zapojením pnp-tranzistoru 40 a odporu 41, které je zapojeno mezi přívody 18 a 19.
Nařizovací jednotka 2.2 je lehce modifikována a skládá se ze sériového zapojení prvního ohmického odporu 32, Zenerovy diody 34, druhého ohmického odporu 36. a referenční jednotky .35 s referenčním přívodem na referenčním potenciálu 19, s řídicím přívodem z odbočky K.9 a zatěžovacím přívodem přes ochranný odpor 3ó a ochranou Zenerovu diodu 34 na bázi • · · * • »· ·· • · · · v toto * · to to to to to * * toto to to to ♦to· to·· to to toto tranzistoru 40. Báze transistoru 4_0 je spojená s ňař*žovač*í jednotkou 22 mezi Zenerovou diodou 34 a prvním odporem 32.
Hradlo nařízeného odporu 43. je chráněno Zenerovou diodou
42, která je zapojena mezi přívodem hradla a emitoru odporu
43, zvláště n-kanšlu tranzistoru MOS. Přívod emitoru nařízeného tranzistoru MOS, odpor 41, referenční přívod referenční jednotky 35 a odpor 3.1 jsou připojeny na společný referenční potenciál 19,
Zvláštní výhoda řešení spočívá v tom, še se svoleným uspořádáním pro nařízený odpor 43 může byt zvláště použit n-kanál transistoru MOS. Tyto součástky jsou obvykle podstatně levnější než jejich doplňkové typy p-kanálu tranzistoru MOS.
Na obr. 6 je znázorněno přednostní alternativní uspořádání, které je podobně výhodné jako uspořádání na obr. 5.
Součástky jsou uspořádány v podstatě jako na obr. 4.
Výkonová větev L obsahuje odpory 4.3. a 4.5. Nenařízený odpor 45 má zde však stejně jako nařízený odpor 43 nelineární charakter i štiku napětí na proudu a je to zvi tě Zenerova d i oda.
Obr. 6 dodatečně ukazuje ještě napěťov.· jednotku 23 pro zpětné hlášení, která se přednostně skládá se sériového zapojení ohmického odporu 50 a npri-tranzistoru 51. Odpor 50 chrání tranzistor 5.1 před příliš velkými proudy. Zde je zvolen zejména tranzistor 51 s tzv. 1open-collector1 výst t.-m. Přívod .51' je spojení s regulátorem 10 generátoru, který není zvlášť znázorněn a který je modifikován tak, že může přijmout signál jednotky 23 pro zpětné hlášení, aby v případě přepětí zmenšil buzení generátoru. Emitor tranzistoru 5_1 je spojen s referenčním potenciálem 19 a bází • · ·· * · • · r · ·· · ··· je spojen přes odpor 50 s invertovací jě*dnolkou*’a *o*e spojen mezi tranzist .cm 40 a odporem 41.
Na obr. 7 je naměřený časový průběh napětí Ue = Uia,i9 palubní sítě mezi přívody 18 a 1_9 ve dvou stavech. Křivka A ukazuje průběh napětí palubní sítě při odpojení zátěže bez přepěťové ochrany. Průběh křivky ukazuje, že maximální přípustné napětí Uemax palubní sítě je zřetelně překročeno.
Křivka B znázorňuje časový průběh napětí palubní sítě při uspořádání polle vynálezu. Maximální přípustná hodnota napětí UBmax palubní sítě není překročena, nýbrž je udržována konstantní přesně a také bez krátkodobě vznikajících napěťových špiček. Po odeznění případu přepětí klesne hodnota napětí lít palubní sítě zase na normální provozní hodnotu. Ukázaného chování se dosáhne pomocí všech vysvět1enýcl uspořádání podle vynálezu, zvláště v širokém rozsahu teplot.
Aby se zmenšilo buuní generátoru podle vynálezu, musí se regulátor 10 gei.i-rátoru modifikovat. V klasickém regulátoru generátoru v běžné palubní síti 12 V podle současného stavu techniky je nárůst a pokles bud· <·. ího proudu v budicím vinutí 13 řízen jediným přepínačem.
Obr. 8 ukazuje ve skice na levé straně obrázku takové uspořádání s přepínačem vztaženým k napětí palubní sítě, pro který je zde jako příklad zvolen MOSFET 6.6. Současně je v pravé části obrázku znázorněn průběh proudu buzení generátoru, K nárůstu budicího proudu je přepínač 66 vodivý. Rychlost nárůstu je dána napětím palubní sítě (12 V), odporem a indukčností budicího vinutí 13. Při dosažení jmenovitého napětí palubní sítě, ale také v případě přepětí, je přepínač 66 vypnut, takže proud budicího vinutí 13 dále · 4 ♦ · * · · fc 444· 4 4 · 4 * »444 « 44 4 • 444444# 4 44 444 444 444 444 44 protéká diodou 69. Časová konstanta pokl esu’proudu **j e*úrčea sériovým odporem budicí cívky 13. Časová konstanta je pro nabuzování a odbuzování generátoru obyčejně kolem asi 500-600 ms . V případě přepětí dodává generátor během této doby výkon. Pro přepěťový signál případné napěťové jednotky 2.3 pro zpětné hlášení není opatřen žádný přívod k regulátoru generátoru.
Obr. 9 ukazuje ve skice na levé straně obrázku přednostní uspořádání přepínače v modifikovaném regulátoru 10 generátoru podle vynálezu, se kterým může být v případě přepětí budicí proud rychle snížen. Napětí palubní sítě má zejména jmenovité napětí 4 7. V. Γί - pínač 66 a dioda 69 jsou připojeny paralelně k dodatečnému přepínači 67 a dodatečné diodě 68. Budicí vinutí 13 je zapojeno mezi oběma větvemi, nyní mezi přepínačem 66 a diodou 69 a mezi přepínačem 67 a diodou 68. Budicí vinutí 13 je zde pomocí dodatečného přepínače 67 připojeno na napětí palubní sítě. Pro regulaci na jmenovité napětí zůstává přepínač 67 uzavřen, takže v normálním provozu je časová konstanta pro pokles proudu stejná jako na obr. 8. Toto je výhodné pro malé zvlnění proudu. Zvýšeným napětím palubní sítě je nárůst proudu urychlen více než s činitelem 10.
V případě přepětí jsou oba přepínače 66 a 67 vypnuty, takže proud budicího vinutí 13 je snížen přes diody 6 8 a 69 proti napětí 42 V palubní sítě. Průběh proudu buzení generátoru je znázorněn vedle principiální skici regulátoru 10. Odtud zjištěná doba poklesu proudu je asi 10 ms. Toto je asi s činitelem 50 rychlejší než v příkladu podle současného stavu techniky v palubní síti s napětím 12 V. Kdyby nebylo buzení generátoru v případě přepětí rychle sníženo, znamenalo by toto velký výkonový výstup generátoru během doby několik set milisekund. Toto představuje velký zdroj ***** · * nebezpečí a v extrémním případě vede k zrTíčení čTcliřannérfo zařízení. Tento poruchový případ musí být přípustně vyloučen. Podle vynálezu modifikovaný regulátor 10 v případě přepětí umožňuje, aby napětí bylo podstatně rychleji než normálně z budicího vinutí 1_3 sníženo pomocí dodatečné cesty přes přepínač 67. K tomu může být regulátor 10 modifikován také jiným způsobem, přičemž toto má přednostuČ následovat tak, že rychlé odbuzení generátoru v případě přepětí dostane vjšší prioritu než normální regulace palubní sítě.
Na obr. 10 je znázorněno principiální uspořádání přednostního regulátoru 10 generátoru, který má dodatečný vstup RE pro rychlé odbuzení. Jednotka 23 pro zpětné hlášení je spojena s tímto vstupem RE a způsobí v případě přepětí rychlé odbuzení. Nařízení 6.3 budicího vinutí 13 obsahuje přepínač 6_6., 67 pro budicí proud a nulové diody 68, 69. Přepínače jsou zvláště nařízeny z řídicí jednotky 62 signály ve tvaru impulzů. Výhodná forma provedení umožňuje kromě rychlého odbuzení dodatečně omezení budicího proudu.
Se signálem čidla 70 pro měření proudu se realizuje přes nařizovac-í obvod 64 pro přepínač 66 regulace proudu, která udržuje jeho žádanou hodnotu proudu Iei z výhodné regulace napětí 60, 61. Jednotka 60. je s výhodou regulátor s proporcionální a integrační charakteristikou, který je řízen rozdíl*m žádané hodnoty napětí Ub i a napěli Ub palubní sítě měřeného na přívodu K30. Napětí Ubi představuje hodnotu vstupního napětí pro PI regulátor a rovná se napětí Ub palubní sítě. Omezovač 6_1 omezuje žádanou hodnotu budicího proudu. Těmito přeloženými regulačními obvody je také přípustně omezen budicí proud v palubních sítích s vyšším napětím.
Jestliže je při vzniku přepětí na vstupu RE signál, jsou l 9 9
9
9 9 «9«99
9 <
9 · »9 9 9 1 generátoru, který má ochranu podle vynálezu, zátěže nárazově snížen přepínače 6j5 a 67 nař i zovac í m i obvody 64 *á 6 5 odpoje*ny.
ukazuje naměřené průběhy proudu a napětí v takovém zapojené zařízení pro přepěťovou Proud Icen generátoru je odpojením na nulu. Přepětí v palubní síti dosáhne maximálně 49 V. Budicí proud může být snížen během asi 10 ms spuštěním rychlého odbuzení jednotkou 23 pro zpětné hlášení .
Claims (28)
- PATENTOVÉ NÁROKY s alespoň jednotkou1. Zařízení pro přepěťovou ochran u k ochraně elektrických zařízení před přepětími s omezovacím zařízením, jehož prahová hodnota (UBmax) leží nad jmenovitým napětím napěťové sítě a na něj připojená zařízení, přičemž paralelně k napěťové síti je připojena jednotka (20) výkonovou větví (L) paralelně k napěťové síti, (21) napěťového čidla a nařizovací jednotkou (22) a při tom výkonová větev (L) má alespoň dvě vzájemně do série zapojené odporové součástky (24, 25, 37, 38, 39, a alespoň jednu odp< iovou součástku, překročen) omezovacího prahu (Uiimax) zmenšení odporu vyznačující se lín, že jednotka (20) je připojena na výstupní straně generátoru,43 , která se nastavít44, 45) dá při ve smyslu který je spojen s regulát. .·m (10) (20) obsahuje prostředky, aby v překročení omezovacího práhu (Usmax) nastaveno a naregulováno na prahovou dodatečnou napěťovou obsahuj e hlášení, generátoru, se jednotka případě přepětí při bylo napětí sítě pevně hodnotu (UBmax) a že jednotku (23) pro zpětné která v případě přepětí předá signál regulátoru (10) generátoru ke zmenšení buzení generátoru.
- 2. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 1 vyznačující se tím, že napěťová síť je palubní síť vozidla s generátorem (9) a zásobníkem energie (16).
- 3. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že regulátor (10) generátoru je modifikován tak, že má prostředky pro regulační zásahy v normálním provozu a pro2&η -qe9» 9 9» *99« 9» ··999 999 999*9 9 9 9 9 9 999 9 9 9 9 « 9 9999 « 9 9 9 9 9*9 999 «9 «99 99 regulační zásahy v případě přepětí** f\inkčně***a/ne*ůo ** konstrukčně vzájemně oddělené.
- 4. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároku 1 až 3 vyznačující se tím, že regulátor (10) generátoru obsahuje dodatečný vstup (RE), který je spojen s napěťovou jednotkou (23) pro zpětné hlášení a je -iatřen k tomu, aby v případě přepětí dále vedl její signály, aby působily přinejmenším nepřímo na buzení generátoru.
- 5. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že regulátor (10) generátoru obsahuje prostředky (65, 68,67) ke snížení napětí z budicího vinutí (13) rychleji než za5 00 jis .
- 6. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 5 vyznačující se tím, že prostředky obsahují alespoň jeden přepínač (67) a jednu nulovou diodu (68).
- 7. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 6 vyznačující se tím, že regulátor (10) generátoru obsahuje prostředky (70, 60,61, 64) k omezení budicího proudu budicího vinutí (13).
- 8. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 7 vyznačující se tím, že· prostředky obsahují alespoň regulaci napětí (60, 61) se vstupním napětím (Ubi) a nařizovacím obvodem (64).to to to to to ·»·· to to * · to »··* to to· * « ···· · to · · » «toto to·· to · to toto • to to ·« to to to «· ··
- 9. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 8 vyznačující se tím, že je opatřeno stejnou referenční jednotkou pro nastavení připravenosti vstupního napětí (Uei) regulace (60, 61, 64) jmenovitého napětí palubní sítě a pro nastavení připravenosti prahové hodnoty (Uemax) zařízení pro přepěťovou ochranu.
- 10. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9 vyznačující se tím, že prostředky pro rychlé odbuzení (65, 67, 63) v regulátoru (10) generátoru jsou konstrukčně a/nebo elektricky integrovány.
- 11. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho .·. nároků 1 až 10 vyznačující se tím, že regulátor (10) co .erátoru a prostředky pro přepěťovou ochranu jsou sdruženy v jednom řídicím přístroji.
- 12. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 11 vyznačující se tím, že napěťová jednotka (£3) pro zpětné hlášení obsahuje npntranzistor (51), jehož emitor je spojen s referenčním potenciálem (19) napěťové sítě a jehož kolektor je spojen s regulátorem (10) generátoru.
- 13. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 12 vyznačující se tím,že jednotka (21) napětí s alespoň napěťového děliče.napěťového čidla dvěma odpory (30 * « ···* · · · · · ··· *·· j e vytvořéha**flěl i čem ** 31) a odbočkou (K9)
- 14. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 13 vyznačující se tím, že nařizovací jednotku (22) obsahuje referenční jednotku (35).
- 15. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 14 vyznačující se tím, že referenční jednotka (35) je vytvořena přesným napěťovým zdrojem.
- 16. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 15 vyznačující se tím, že nařizovací jednotka (22) je vytvořena z prvního ohmického odporu (32) s paralelně připojenou první Zenerovou diodou (33) a rovněž s tím v sérii připojeným sériovým obvodem vytvořeným druhou Zenerovou diodou (34) a druhým ohmickým odporem (36) a referenční jednotkou (35).
- 17. Zařízení i.ro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 16 vyznačující se tím, že alespoň jedna odporová součástka (24, 25, 37, 38, 39,43, 44, 45) ve výkonové větvi (L) má nelineární charakteristiku napětí na proudu.
- 18. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 17 vyznačující se tím, že nařízená odporová součástka (24, 25, 37, 43) ve výkonové «V * ·« »*·· «* ·· v · * ·«» · · · · • » · · · · ·«· « · · * « «««*** * ·» w· · ·«· «»« · · · · » větvi ÍL) je nařiditelný polovodičový prvVk , n ** '** ** ”
- 19. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 18 vyznačující se tím, že nařízená odporová součástka (24, 25, 37, 43) je vytvořena p-kanáletn tranzistoru NOS a/nebo n-kanálem tranzistoru MOS.
- 20. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 19 vyznačující se tím, že nenařízené odporové součástky (24, 25, 38. 39, 44, 45) jsou tvořeny Zenerovou diodou a/nebo supresorovou diodou.
- 21. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 20 vyznačující se tím, že výkonová větev (L) obsahuje sériové zapojení p-kanálu transistoru MOS (37) a ohmického odporu <39) a/nebo supresorové diody a/nebo Zenerovy diody (33).
- 22. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 1 až 21 vyznačující se tím, že na výstup generátoru paralelně k palubní síti (18, 19) připojena jednotku napěťovou jednotku.jednotka (20) (21) napěťového j ednotku (23) obsa’ ije alespoň výkonovou větev, čidla, nařizovací jednotku (22), pro zpětné hlášení a invertovací
- 23. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle nároku 22 vyznačující se tím, že invertovací jednotka obsahuje pnp-tranzistor (40) a odpor (41), přičemž tranzistorová báze tranzistoru (40) je spojena «φ9999 »· 99 « * 9 9*9 9 · 9 · • 9>9 9 9999 · 99 · 9 9 9*99 · 9 » 9 9 999 «99999 99 9 *9 s nařizovací jednotkou (22) a odpor ” (4*1) **e*’*spo]én s referenčním potenciálem (19) jednotky (20).
- 24. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle a 1espoň jednoho z nároků 1 až 23 vyznačující se tím, že nařizovací jednotka (22) obsahuje sériové zapojení prvního odporu (32), první Zenerovy diody (34), druhého odporu (36) a rovněž referenční jednotky (35), přičemž řídicí přívod referenční jednotky (35) je spojen s odbočkou (K9) napěťového děliče, referenční přívod je spojen s referenčním potenciálem (19) a zatěžovací přívod je spojen s druhým odporem (36) a báze transistoru (40) invertovací jednotky je spojena s prvním odporem (32) a rovněž s první Zenerovou diodou (34),
- 25. Zařízení pro přepěťovou ochranu podle alespoň jednoho z nároků 23 až 24 vyznačující se tím, že tranzistor (43) ve výkonové větvi (L) je n-kanál MOSFET spojený se Zenerovou diodou (42) připojenou mezi přívod hradla a emitoru, přičemž emitorový přívod je spojen s referenčním potenciálem (19).
- 26. Způsob pro přepěťovou ochranu elektrického zařízení, přičet, ž napětí z elektrických zařízení připojených na napěťovou sít je při prahové hodnotě (Uemax) nad jmenovitým napětím napěťové sítě omezeno omezovači jednotkou a paralelně k napěťové síti je připojena alespoň výkonová větev (L), ve které jsou alespoň dvě do série zapojené odporové součástky (24, 25, 37, 38, 39, 43, 44, 45), přičemž alespoň jedna odporová součástka (24, 25, 37, 43) při překročení prahové hodnoty (Uemax) je nastavena ve smyslu zmenšení odporu3C 2-2- • 9 9 9 99 4· 449 9 9 4 * 4 4 • 499 9 4 4 44 4 99 99 4 4944 >99 4 4 9·9 499 • 49 499 4 w , , , 49 9 9« 999 49 99 vyznačující se lim, že omezovači zařízení je připojeno na výstupní straně generátoru, který je regulován regulátorem (10) generátoru a vý..'.Ui ' stra·· .j .-i á: ; (9) je cjr’áríc!y zatížena v závislosti na přepětí, které na ní vzniká, že napětí sítě (Ue) je v případě přepětí spojitě regulováno a že je udržována konstantní hodnota napětí (Uemax) a že buzení generátoru (9) je v případě přepětí zmenšeno.
- 27, Způsob podle nároku 26 vyznačující se tím, že nařízená odporová součástka (24, 25, 37, 43) ve výkonové větvi (L) je nařízena takovým způsobem, že úbytek napětí na nařízené odporové součástce je roven rozdílu mezi prahovou hodnotou (UBmax) a úbytkem napětí na odporové součástce (38, 39, 44, 45) připojené k ní v sérii.26. Způsob podle nároku 26 nebo 27 vyznačující se tím, že napětí sítě je v případě přepětí regulováno na konstantní prahovou hi -lnotu (Uemax) v teplotním rozsahu :0 °C až 85 °C.
- 29. Způsob podle nároku 26 nebo 27 vyznačující se tím, že napětí sítě je v případě přepětí regulováno na konstantní prahovou hodnotu (Uemax) v teplotním rozsahu -40 °C až 12 5 ° C.• fc · fc* ···♦ fcfc ·· fcfcfc fc h fc fcfcfc» * fcfc* fc · · · · fc · fc · • fc··* · · · fcfc ··· ·♦· ···«»» · * • fc · fcfc fcfcfc fcfc ··Poznámka překladatele: V originálu se pro napětí používá většinou značky V (např. Ze, Vbmax), někdy také Usmax (viz nárok 1). V překladu se důsledně používá podle ČSN značky Ub UBmax apod .
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19710073A DE19710073A1 (de) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Vorrichtung und Verfahren zum Überspannungsschutz |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ362298A3 true CZ362298A3 (cs) | 1999-08-11 |
Family
ID=7823029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ983622A CZ362298A3 (cs) | 1997-03-12 | 1998-03-09 | Zařízení a způsob pro přepěťovou ochranu |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0917759A1 (cs) |
| JP (1) | JPH11511000A (cs) |
| KR (1) | KR20000010878A (cs) |
| CN (1) | CN1219300A (cs) |
| BR (1) | BR9804780A (cs) |
| CZ (1) | CZ362298A3 (cs) |
| DE (1) | DE19710073A1 (cs) |
| WO (1) | WO1998040965A1 (cs) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2801441B1 (fr) * | 1999-11-19 | 2002-02-08 | Valeo Equip Electr Moteur | Dispositif ecreteur de surtensions pour un reseau de bord de vehicule, notamment automobile |
| DE10028748B4 (de) | 2000-06-10 | 2009-06-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Energieversorgungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Niedrigspannungsbordnetz und mit einem Höherspannungsbordnetz |
| DE10036762C1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-01-24 | Audi Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Ausgangsspannung eines Generators in einem Kraftfahrzeug |
| DE10113081C1 (de) | 2001-03-17 | 2002-04-18 | Daimler Chrysler Ag | Anordnung und Verfahren zum Schutz eines Mehrspannungsbordnetzes gegen Spannungsüberschläge zwischen verschiedenen Spannungsebenen sowie gegen Verpolung von außen |
| DE10135168A1 (de) | 2001-07-19 | 2003-02-13 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zum Schutz elektronischer Bauelemente |
| DE10149113B4 (de) * | 2001-10-05 | 2006-12-07 | Robert Bosch Gmbh | Spannungsversorgungsvorrichtung, insbesondere für ein Kfz-Bordnetz, mit Schutzfunktion zum Schutz elektronischer Bauelemente vor Überspannungen |
| DE10247308B3 (de) * | 2002-10-10 | 2004-05-27 | Siemens Ag | Anordnung und Verfahren zum Schutz eines Zweispannungsnetzes bei Spannungsüberschläge zwischen beiden Spannungsniveaus |
| DE102004032475B4 (de) * | 2004-07-05 | 2009-12-31 | Siemens Ag | U-Boot-Überspannungsschutzeinrichtung |
| DE102005046833B4 (de) * | 2005-08-19 | 2020-04-30 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Verfahren zum Ableiten von transienten Überspannungen und Überspannungsschutzgerät |
| DE102007009158A1 (de) * | 2007-02-26 | 2008-08-28 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Ausgangsspannung eines Kraftfahrzeug-Generators beim Auftreten einer Lastabschaltung |
| DE102008008160A1 (de) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Verfahren zur Versorgung einer elektrischen Baugruppe in einem Fahrzeug aus einem Gleichspannungsbordnetz |
| DE102010011043A1 (de) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Borgwarner Beru Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Schutz eines elektrischen Verbrauchers vor Spannungsspitzen in einem Kraftfahrzeug |
| PT2571404E (pt) | 2010-05-21 | 2014-05-06 | Nestec Sa | Manípulo ergonómico e interface de utilizador |
| FR2975241B1 (fr) * | 2011-05-10 | 2013-05-10 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de commande d'une machine electrique tournante, systeme de commande et machine electrique tournante correspondants |
| DE102011105971B4 (de) | 2011-06-29 | 2024-02-22 | Mercedes-Benz Group AG | Bordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug |
| JP2013031273A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Fujitsu General Ltd | 過電圧保護回路 |
| DE102014209267A1 (de) * | 2014-05-15 | 2015-11-19 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Heizeinrichtung und Verfahren zum Abbau einer Überspannung in einem Bordnetz eines Fortbewegungsmittels |
| CN106921322A (zh) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 朋程科技股份有限公司 | 发电机控制电路 |
| DE102016201754B4 (de) * | 2016-02-05 | 2019-02-14 | Festo Ag & Co. Kg | Spannungsbegrenzungsschaltung und Aktor- und/oder Sensorvorrichtung |
| DE102021212797B4 (de) | 2021-11-15 | 2023-10-05 | Mahle International Gmbh | Verfahren zum Schutz eines externen Schaltkreises vor einer Überspannung |
| US20250062707A1 (en) * | 2023-08-14 | 2025-02-20 | Hamilton Sundstrand Corporation | Generator systems |
| DE102023130430A1 (de) * | 2023-11-03 | 2025-05-08 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Elektronische Schaltung für ein Feldgerät oder einen Funkadapter |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1513491B2 (de) * | 1965-07-16 | 1971-10-28 | Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München | Schaltung zur begrenzung hoher gleichspannungen |
| US3581150A (en) * | 1970-04-08 | 1971-05-25 | Gen Motors Corp | Overvoltage protection circuit for a generator regulator system |
| US3931546A (en) * | 1974-05-28 | 1976-01-06 | C. E. Niehoff & Co. | Over-voltage protection circuit |
| JPS55157942A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-09 | Nippon Denso Co | Automotive generator generation control device |
| DE3605543A1 (de) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | Kienzle Uhrenfabriken Gmbh | Schaltungsanordnung zum begrenzen der versorgungsspannung eines uhrenschaltkreises |
| DE3614589A1 (de) * | 1986-04-30 | 1987-11-05 | Licentia Gmbh | Ueberspannungsschutz fuer gleichspannungsnetze |
| DE3915198A1 (de) * | 1989-05-10 | 1990-11-15 | Dehn & Soehne | Schutzeinrichtung gegen transiente ueberspannungen |
| US5194801A (en) * | 1991-04-02 | 1993-03-16 | Rozman Gregory L | Power generation system with transient suppressor |
| US5245500A (en) * | 1991-10-28 | 1993-09-14 | Sundstrand Corporation | 270 Volt DC system with transient suppressor |
| DE4429715C1 (de) * | 1994-08-22 | 1996-05-02 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur Spannungsbegrenzung |
-
1997
- 1997-03-12 DE DE19710073A patent/DE19710073A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-03-09 CN CN98800256A patent/CN1219300A/zh active Pending
- 1998-03-09 CZ CZ983622A patent/CZ362298A3/cs unknown
- 1998-03-09 JP JP10539206A patent/JPH11511000A/ja active Pending
- 1998-03-09 EP EP98916904A patent/EP0917759A1/de not_active Withdrawn
- 1998-03-09 BR BR9804780A patent/BR9804780A/pt not_active Application Discontinuation
- 1998-03-09 WO PCT/EP1998/001350 patent/WO1998040965A1/de not_active Ceased
- 1998-03-09 KR KR1019980709022A patent/KR20000010878A/ko not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19710073A1 (de) | 1998-10-01 |
| WO1998040965A1 (de) | 1998-09-17 |
| KR20000010878A (ko) | 2000-02-25 |
| EP0917759A1 (de) | 1999-05-26 |
| JPH11511000A (ja) | 1999-09-21 |
| CN1219300A (zh) | 1999-06-09 |
| BR9804780A (pt) | 1999-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ362298A3 (cs) | Zařízení a způsob pro přepěťovou ochranu | |
| US5689395A (en) | Overcurrent protection circuit | |
| US6657839B2 (en) | Protective relay | |
| CA2738859C (en) | Field transient suppression system and method | |
| US8058851B2 (en) | Generator control unit with fast field discharge | |
| US9641097B2 (en) | Motor vehicle electrical system having an active bridge rectifier and overvoltage protection during a load dump, rectifier system, associated operating method and means for its implementation | |
| US6639389B2 (en) | Arrangement and method for protecting multiple voltage supply systems against voltage arc-over between different voltage planes and against pole reversal from the outside | |
| JP2008511277A (ja) | 過電圧保護を行う電圧制御器 | |
| US4459631A (en) | Transient over-voltage protection circuit | |
| US6331767B1 (en) | Power supplies of ECUs | |
| KR100386483B1 (ko) | 전자장치 | |
| US7558036B2 (en) | High speed lightning regulator circuit with self test attributes | |
| US9985431B2 (en) | Bidirectional current limiter | |
| EP0805540B1 (en) | A power supply system for a plurality of electronic devices or units on board a motor vehicle | |
| US7715165B2 (en) | System and method of surge protection in a powered device | |
| EP1650845A2 (en) | Load dump protection circuit | |
| CN111740397B (zh) | 用于操作配电系统的方法和设备 | |
| US20260079512A1 (en) | Circuit Arrangement For Voltage-Controlled Power Supply Of An Electrical Consumer In A Vehicle, And Use Of Such A Circuit Arrangement | |
| EP4287428A1 (en) | Overvoltage protection circuit | |
| GB2084358A (en) | Improvements in or Relating to Battery Charging Systems | |
| AU2018211234B2 (en) | An Alternator Surge Clipping Device | |
| US1916975A (en) | Electric regulation | |
| JPS6176016A (ja) | 発電機制御装置 | |
| US20060261787A1 (en) | Device for preparing a supply voltage | |
| FR3081265A1 (fr) | Circuit de protection d’un interrupteur |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |