Устройство защиты источника питания

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам защиты. Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение области применения. При номинальном входном напряжении и отсутствии перегрузки по току транзистор 1 полностью открыт. Транзистор 7 узла сравнения заперт. При превышении выходным напряжением значения, задаваемого якорным элементом 9, открываются транзистор 7 и защитный транзистор 5, запирая регулирующий транзистор 1, что приводит к ограничению тока нагрузки. При перегрузке или коротком замыкании напряжение на датчике 2 тока открывает защитный транзистор 5, что приводит также к ограничению тока. При значительной нагрузке , приводящей за счет ограничения тока к падению вьгходного напряжения, пороговый элемент 17 переключается, что приводит к индикации перегрузки светодиодом 19. Цель изобретения достигается обеспечением возможности ограничения бросков напряжения на нагрузке и использованием устройства и в режиме защиты, и в режиме стабилизации . 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) бц 4 G 05 F 1/569

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4233716/24-07 (22) 22,04.87 (46) 07.11.88. Бюл. Ф 41 (?2) Г.Г.Грегерадский (53) 621.3 16.722. 1(088.8) (56) Вересов Г.П., Смуряков IO.Л.

Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. — И.: Энергия, 1978, с. 183,рис.7-6.

Авторcêîå свидетельство СССР

У 1091144, хл. С 05 F 1/573, I984. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА

EMTAHHH

C») Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты, Цель изобретения — повышение надежности работы и расширение области применения. При номинальном входном напряжении и отсутствии перегрузки по току транзистор 1 полностью открыт. Транзистор 7 узла сравнения заперт. При превышении выходным напряжением значения, задаваемого якорным элементом 9, открываются транзистор 7 и защитный транзистор 5, запирая регулирующий транзистор i, что приводит к ограничению тока нагрузки. При перегрузке или коротком замыкании напряжение на датчике 2 тока открывает защитный транзистор 5, что приводит также к ограничению тока. При значительной нагрузке, приводящей эа счет ограничения тока к падению выходного напряжения, пороговый элемент 17 переключается, что приводит к индикации перегрузки светодиодом 19. Цель изобретения до- а

Ш стигается обеспечением возможности. ограничения бросков напряжения на íà- Q) грузке и использованием устройства и в режиме защиты, и в режиме стабилиэации. 2 э.п. ф-лы, I ил.

1436110

Изобретение относится к электро-. технике и может быть использовано в различных системах электропитания радиоаппаратуры, вычислительной техники и средств связи.

Цель изобретения — повышение надежности работы и расширение области применения.

На чертеже представлена схема уст- 10 ройства защиты источника питания.

Устройство содержит регулирующий

TpGHsHcTop 1 включенньй последова" " ! тельно в силовую шину ре-исторный ( датчик 2 тока, включенный между вхо(,, дом устройства и эмиттером регулирую-! щего транзистора, коллектор регули-рующего транзистора 1 подключен к выходу устройства, первый опорньй эле-! О мент 3, включенньй между входом устройства и базой регулирующего тран- зистора !, резистор 4 смещения, поц- ! ключенньй одним выводом к базе регулирующего транзистора 1, защитньй

25 .транзистор 5 переходом коллектор— ! эмиттер шунтирующий база-эмиттерный переход регулирующего транзистора 1, управляющий резистор 6, включенный параллельно база -эмиттерного переходу защитного транзистора 5, ЗО транзистор 7 схемы сравнения, коллектор которого, через первый бал " ( ластный резистор 8 подключен к базе защитного транзистора 5,, второй опорный элемент 9, включенньй между эмит- Э5 тером транзистора 7 схемь. сравнения и общей шиной, второй балластный резистор 19 включенньй между входом устройства и вторым опорным элементом 9, делитель 11 выходного напри- щ жения, входами подключенньй к выходу устройства и общей пине., а выходом— к базе транзистора 7 схемы сравнения,, схему !2 задержки, содержащую токоограничительньй резисто .3, включен- 45 ный последовательно между входом я выходом схемы, и конденсатор 14., включенньй между входом схемы и общей шиной, шунтирующий транзистор 15„. включеннъй переходом коллектор-эмиттер параллельно второму опорному элементу 9, а "àçîé через резистор 16 подключенный к выходу схемы 12 задержки, пороговый элемент 17, ьхсдом подключенный к выходу делителя 11 вы-., Э:3 ходного напряжения, а выходом — к входу схемы 12 задержки, источник 18 постоянного напряжения., включенньй между вторым выводом резистора 4 смещения и общей шиной, причем выход источника 18 постоянного напряжения подключен к выводу питания порогового элемента 17, элемент 19 индикации перегрузки, включенный последовательно в коллекторную цепь шунтирующего транзистора 15.

Устройство работает следующим образом.

При номинальном входном напряжении и отсутствии перегрузки по току регулирующий транзистор полностью открыт и находится в насыщении, глубина которого определяется резистором 4 смещения, падение напряжения на резисторном датчике 2 тока и база-эмиттерном переходе регулирующего элемента 1 меньше заданного первым опорным элементом 3. Уровень ограничения напряжения задается вторым опорным элементом 9, питаемым с входа через второй балластный резистор 10, и в нормальном режиме напряжения, снимаемого с выходного делителя !1 напряжения, недостаточен для отпирания транзистора

7 схемы сравнения, в результате чего последний заперт, ток в его коллекторной цени отсутствует. Таким образом, отсутствует ток в базовой цепи защит- ного транзистора 5, он закрыт и не оказывает влияния на работу регулирующего транзистора 1. На входе порогового элемента 17 — высокий потенциал, воспринимаемый им как логическая "1" поэтому на его выходе формируется низкий потенциал — логический "0", конденсатор 14 схемы 12 задержки разряжен, транзистор, 15 за" крыт, ток в световоде 19 отсутствует и последний не индицирует сигнал

"Перегрузка". В данном режиме падение напряжения между входом и выходом минимально, и мощность, рассеиваемая регулирующим транзистором, мини" мальна»

При превьппении входным напряжением значения, задаваемого вторым опорным элементом 9 и коэффициентом передачи выходного делителя 11 напряжения, транзистор 7 схемы сравнения приоткрывается. в его коллекторной цепи возникает ток, который за счет падения напряжения на балластном резисторе 8 и управляющем резисторе

6 отпирает защитный транзистор 5, который, шунтируя база-эмиттерный переход регулирующего транзистора 1, 14361 приводит к ега запиранию и ограничению выходного напряжения.

При действии перегрузки по току или коротком замыкании нагрузки па5 дение напряжения на резистивном датчике 2 тока возрастает,ца уровня, определяемого первым опорным элементом 3 и величиной база-эмиттерного напряжения регулирующего транзисто- 10 ра 1, в результате чего последний подзапирается, ограничивая ток в нагрузке на уровне, определяемом величиной сопротивления резистарнаго датчика 2 тока. Поскольку увеличение 15 тока нагрузки и переход в режим ограничения токорегулирующего элемента 1 сопровождаются падением вьгхоцнаго напряжения, на входе порогового элемента 17 формируется сигнал логическога вв we

О, переводящий его выход в состояние логической 1", т.е. на его выходе форми, уется высокий потенциал, поступающий на вход схемы 12 задержки. Происходит заряд конденсатора 14 25 через токоограничительный резистор 13, в результате чего на выходе схемы 12 задержки через время, опре- . деляемое постоянной ЕС-цепи, формируется высокий потенциал, отпирающий 30 шунтирующий транзистор 15, коллекторный ток котосого поджигает светодиод

19, индицирующий сигнал "Перегрузка".

Порог oroàèè÷åíêÿ выход-гого напряжения резка понижается, в результате чего регулирующий транзистор 1 запирается аналогично указанному режиму перенапряжения, и устройство отключает нагрузку от питающей сети. Если время действия перегрузки меньше, 40 чем время формирования высокого потенциала на выходе схемы задержки устройство возвращается в исходное состояние.

Если порог срабатывания устройства го входному напряжению установить ниже минимальнoro входного с учетом падения напряжения на регулирующем элементе 1 в линейном. режиме, то устройство работа"-т как непрерывный ста- 50 билизатор постоянного напряжения с защитой от перегрузки по току и с триггерной защитой от короткого замыкания на выходе. Повышение стабильности выходного напряжения можно при необходимости добиться известными методами, заменив, например, транзистор 7 схемы сравнения дифференциальным или операционным усилителем.

1 r

Использование изобретения в качестве ограничителя входного напря- жения на заданном уровне, имеющем при номинальном режиме минимальное падение напряжения вход — выход, а также в качестве непрерывного стабилизатора напряжения с одновременной защитой от перегрузки по току и коротких замыканий расширяет ега область применения. Так использование изобретения в качестве устройства защиты от бросков напряжечия на входе источника питания, питаемого от бортсети, позволяет устранить перенапряжения на ега входах и применить низковольтные элементы в его схеме.

Кроме того, ограничение входного тока. позволяют обеспечить плавньп вход в режим защищаемого источника питания и. устранить броски тока в первичHoH CPTH

Формула изобретения

1. Устройство защиты источника питания, содержащее последовательно включенный в силовую шину регулирующий транзистор, эмиттер которого через резисторный,датчик тока, соединен с входным выводом, а коллектор с выходным выводом, первый опорный элемент, включенньп между входным

I выводом и базой регулирующего транзистора, резистор смещения, одним выводом подключенный к базе регулирующего транзистора, защитный транзистор„ эмиттером подключенныи к эмиттеру, а коллектором — к базе регулирующега транзистора, управляющий резистор, включенный между базой и эмиттерсм защитнога транзистора, схему сравнения, выполненную на тран-. зисторе, коллектор которого подклю- . чен через первый балластньп резистор к базе защитного транзистора, второй опорный элемент, включенный между эмиттерсм транзистора схемы сравнения и общей шиной, второй балластный резистор, включенный между входным выводом и эмиттерсм транзистора схемы сравнения, делитель выходного напряжения, выход которого подключен к базе транзистора схемы сравнения, узел задержки, выполненный на времязадающем конденсаторе и токоограничительнсм резисторе, причем .один из выводов токоограничительного резисто-.ра и один из выводов задающего кон5 I 43 денсатора являются выходом узла задержки другой вывод конденсатора подключен к общей шине, а другой вывод токоограничительного резистора является входом узла задержки, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и

Ф, расширения области применения, в неfо введены пороговый элемент, стабиЛитрон, резистор и шунтирующий транзистор, коллекторно-эмиттерный пере од которого включен параллельно второму опорному элементу, а база ерез резистор подключена к выходу зла задержки, вход порогового элемента подключен к выходу делителя выходного напряжения, а выход — к

6110, входу узла задержки, причем стабилитрон включен между общей шиной и другим выводом резистора смещения, к ко5 торому подключен питающий вывод порогового элемента.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пороговый элемент выполнен на логическом эле10 менте НЕ.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью индикации режима перегрузки по току и короткого замыкания, в него введен светоизлучающий диод, подключенный анодом к эмиттеру транзистора схемы оравнения, а катодом — к коллектору шунтирующего транзистора.

Составитель В.Баранов

Редактор И.Шулла Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Тираж 866

Заказ 5647/48

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4