Устройство для защиты элементов ключевых источников вторичного электропитания от перенапряжения в сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения мощности , рассеиваемой в цепи управления . Это достигается за счет того, что тиристор 19 переводится в проводящее состояние током управляющего /fttcmovM/ftif fOffnaffuJr ffasp i He с 9 (Л со 4 Eil::ie-t со Eil::ie-t --Rя/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3898316/24-07 (22) 22.05.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им.проф. М.А,БончБруевича (72) В.Д.Вогман, О.А.Ефимов, Т.К.Кадыри и М.В.Кондратьев (53) 621.316.925(088.8) (56) Патент США ¹ 4291366, кл. Н 02 M 7/217, 1981, Авторское свидетельство СССР № 744829, кл. Н 02 Н 3/24, 1980. (51) 4 Н 02 Н 3/24 7/10 G 05 F 1/569 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕМЕНТОВ

КЛЮЧЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение надежности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления. Это достигается за счет того, что тиристор 19 переводится в проводящее состояние током управляющего

1310939 электрода, протекающим через цепоч- конденсаторе 14 быстро достигает ку 9. При нахождении входного напря- уровня, соответствующего запиранию жения в заданных пределах под дейст- транзистора 1. На конденсаторе 17 совием внешнего сигнала на конденсато- храняется высокое напряжение, в свярах 14 и 17 при помощи диодов 13 и 15 выделяются постоянные напряжения, переводящие транзисторы 1 и 7 в состояние насыщения. При возникновении перенапряжения напряжение на зи с чем транзистор 7 удерживается в открытом состоянии, а тиристор 19— в закрытом, что обеспечивает отключение нагрузки от источника питания, 1 ил. электродом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода второго транзистора 7, вторым выводом этого перехода подключенного к второму выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1.

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для использования в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения — повышение на- 5 дежности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления.

На чертеже представлена схема, устройства.

Устройство содержит ключевой первый транзистор 1, первым выводом кол-15 лектор-эмиттерного перехода подключенный к выводу источника питания, а вторым выводом этого перехода -- к выводу нагрузки, первый резистор 2, первым выводом подключенный к перво- 20 му выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, второй резистор 3, первым выводом подключен ный к базе первого транзистора 1, первую цепочку 4 последовательно сое- диненных стабилитрона 5 и третьего резистора 6, второй транзистор 7, четвертый резистор 8, первым выводом подключенный к базе второго транзистора 7, вторую цепочку 9 последова- 30 тельно соединенных пятого 10 и шестого 11 резисторов и третью цепочку 12 последовательно соединенных первого диода 13 и первого конденсатора 14.

В устройстве имеются второй 15 и 35 третий 16 диоды, второй 17 и третий

18 конденсаторы и тиристор 19, осHoBHhIMH электродами включенный между вторым выводом первого резистора 2 и вторым выводом коллектор-.эмиттер- 40 ного перехода первого транзистора 1 (со стороны нагрузки), а управляющим

Общая точка последовательно соединенных первого диода 13 и первого конденсатора 14 соединена с вторым выводом второго резистора 3. Вывод первого конденсатора 14 соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, а вывод первого диода 13„ включенного согласно эмиттеру первого транзистора 1, соединен с первым выводом 20 управляющего входа устройства, второй вывод 21 которого соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, Второй диод 15 и второй конденсатор 17 соединены в последовательную четвертую цепочку 22, которая выводом второго . диода 15 подключена к одноименному выводу первого диода 13, соединенному с первым выводом 21 управляющего входа устройства, выводом второго конденсатора 17 — к второму выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, а средней точкой через третий диод 16, включенный согласно-последовательно второму диоду 15, . — с вторым выводом четвертого резистора 8, соединенным через первую цепочку 4 с первым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1. Стабилитрон 5 первой цепочки 4 включен встречно полярности напряжения источника на первом выводе коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора t эмиттер .

Устройство для защиты элементов ключевых источников вторичного электропитания от перенапряжения в сети переменного тока, содержащее ключевой первый транзистор, первым выводом коллектор-эмиттерногo перехода подключенный к выводу источника питания, а вторым выводом этого перехода — к выводу нагрузки, первый резистор, первым выводом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, второй резистор, первым выводом подключенный к базе первого транзистора, первую цепочку последовательно соединенных стабилитрона и третьего резистора, второй транзистор, четвертый резистор, первым выводом подключенный к базе второго транзистора, вторую цепочку последовательно соединенных пятого и шестого резисторов и третью цепочку последовательно соединенных первого диода и первого конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надеж- ности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения рассеиваемой мощности, в него введены два циода, два конденсатора и тиристор, основными электродами включенный меж ду вторым выводом первого резистора и вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора; а управляющим электродом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода второго транзистора, 3 131093 второго транзистора 7 включен согласно второму 15 и третьему 16 диодам, вторая цепочка 9 выводом пятого резистора 10 подключена к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода транзистора 1, а выводом шестого резистора 11 — к управляющему электроду тиристора 19. Шестой резистор 11 шунтирован третьим конденсатором 18..

Устройство работает следующим об- 10 разом.

При подключении к источнику напряжения, например. сетевому выпрямителю, тиристор 19 переводится в проводящее состояние током управляющего 15 электрода, протекающим через цепочку 9. Происходит заряд конденсаторов нагрузки через резистор 2. При нахождении величины входного напряжения в заданных пределах под действием 20 внешнего сигнала управления, поступающего на выводы 20 и 21, на конденсаторах 14 и 17 при помощи диодов 13 и 15 выделяются постоянные напряжения, переводящие транзисторы 1 и 7 в состояние насыщения. Ток нагрузки замыкается через транзистор 1. Устройство осуществляет нормальный режим питания нагрузки.

При возникновении перенапряжения ЗО внешний сигнал управления на выводах 20 и 21 снимается. Напряжение на конденсаторе 14 быстро достигает уровня, соответствующего запиранию транзистора 1. На конденсаторе 17 . 35 сохраняется высокое напряжение в течение всего времени действия перенапряжения, в связи с чем транзистор 7 удерживается в открытом состоянии, а тиристор 19 — в закрытом, что обес-40 печивает отключение нагрузки от источника питания.

При действии перенапряжения в момент включения транзистор 7 перево 4> дится в открытое состояние током, протекающим через цепочку 4. Резистор 2 обеспечивает плавный заряд конденсаторов нагрузки, резисторы 3, 6, 8, 10 и 11 являются токозадающими.5О

Конденсатор 18 обеспечивает форсирование процесса включения тиристора 19.

Конденсаторы 14 и 17 выполняют функции запоминающих элементов.

Скорость заряда конденсаторов на» грузки определяется величиной сопротивления утечки запертых транзисто— . ра 1, тиристора 19 и цепочки 9, которые на 2-3 порядка превьппают сопро9 4 тивление резистора 2. В результате при действии перенапряжения постоянная времени заряда конденсаторов нагрузки увеличивается до единиц секунд, что исключает появление повышенного напряжения в цепи нагрузки.

В устройстве исключается рассеивание мощности от входного повышенного на-, пряжения, так как выключение тран— зистора 1 производится при токе коллектора, не превышающем номинальное значение.

Положительный эффект заключается в повышении надежности и коэффициента полезного действия устройства, что достигается за счет исключения токовых перегрузок активных приборов и уменьшения рассеиваемой в устройстве мощности.

Формула и з обретения

131 0939

Составитель О.Орлов

Редактор N.Ïåòðîâà Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 1899/51 Тираж б19 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Л(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 вторым выводом этого перехода подключенного к второму выводу коллекторэмиттерного перехода первого транзистора, общая точка последовательно соединенных первого диода и первого конденсатора соединена с вторым выводом второго резистора, вывод первого конденсатора соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, а вывод первого диода, включенного согласно эмиттеру первого транзистора, — с первым выводом управляющего входа устройства, второй вывод которого соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, второй диод и второй конденсатор соединены в последовательную четвертую цепочку, которая выводом второго диода подключена к одноименному выводу первого диода, соединенному с первым выводом управляющего входа устройства, выводом второго конденсатора — к второму выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, а средней точкой через третий диод, включенный согласно-последовательно второму, — с вторым выводом четвертого резистора, соединенным через первую цепочку с первым выводом коллекторэмиттерного перехода первого транзис10 тора, при этом стабилитрон первой цепочки включен встречно полярности напряжения источника на первом выводе коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, эмиттер второго транзистора включен согласно второму и третьемудиодам,вторая цепочкавыводом пятого резистора подключенак пер— вому выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, а выводом

20 шестого резистора — к управляющему электроду тиристора, при этом шестой резис.тор шунтирован третьим конденсатором.