Устройство для защиты от перенапряжений нагрузки, подключаемой к источнику питания

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности защиты. При нормальном напряжении источника 3 питания защитные транзисторы 14, согласно-параллельно включенные коллектор-эмиттерными переходами в цепь питания нагрузки 2 от источника 3, находятся в режиме глубокого насыщения за счет базового тока, протекающего через коллектор-эмиттер согласующего транзистора 13 от дополнительного источника 22. Пороговый элемент 9, включенный последовательно делителю напряжения на резисторах 10, 11, находится в исходном состоянии, при котором напряжение на резисторе 11 недостаточно для открывания управляющего транзистора 12. При возрастании напряжения источника 3 питания открывается пороговый элемент 9, возрастает напряжение на резисторе 11, что приводит к отпиранию транзистора 12 и включению оптронов 23, 24. Фототранзистор оптрона 23 шунтирует входную цепь транзистора 13, последний закрывается и отключает дополнительный источник 22 от баз транзисторов 14. После отключения источника 22 транзисторы 14 проводят ток за счет заряда неосновных носителей, накопленного в базах. Включение фототранзистора оптрона 24 переводит в насыщенное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база-эммитер транзисторов 14 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание заряда неосновных носителей в базах транзисторов 14 и быстрое закрывание транзисторов. Стабилитрон 26, включенный параллельно конденсатору 27, обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (!!! (5!)я H 02 H 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный нОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4389985/24-07 (22) 10.03.88 (46) 07.07.90. !баюл. 25 (71) Научно-производственное объединение Рудгеофизика" (72) Ю.В. Кольцов (53) 621,316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 678477, кл. Н 02 Н 3/20, 7/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 902008, кл. Н 02 H 3/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА! 1ИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ НАГРУЗКИ, ПОДИ!!ОЧАЕМОИ

К ИСТОЧНИКУ ПИТА11ИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности защиты. При нормальном напряжении источника 3 питания защитные транзисторы 14, согласнопараллельно включенные коллектор-эмиттерными переходами в цепь питания нлгрузки 2 с т источпика 3, находятся в режиме глубокого насыщения за счет блзового тока, протекающего через коллектор-эми-,тер согласующего транзисторл 13 от дополнительного источникл 22. Порог< вый элемент 9, включенный последовательно делителю напряжения нл реэисторлх 10, 11, находится в исходном состоянии, при котором напряжение нл резисторе 11 недостаточно для открывания управляющего транзистора 12. При возрастании напряжения источника 3 питания открывается пороговый элемент 9, возрастает нлгряжение нл резисторе 11, что приводит к. отпиранию транзистора 12 и включению оитронов 23, 24. Фототранзистор оптрон"- 23 шунтирует входную цепь транзистора 13, последний закрывается и отключает дополнительный источник 22 от баз трлнзисторов 14.

После отключения источника 22 транзисторы 14 проводят ток эа счет заряда неоснонных носителей, накопленного в базах. Включе;,ие Аототранзис1576966 гора оптрона 24 переводит в насыщен- ное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база — эмиттер транзисторов 14 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания.

Цель изобретения — повышение б, быст- 15 содействия и надежности защиты.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство 1.для защиты от перенап-20 .ряжения нагрузки 2, подключаемой к источнику 3 питания, содержит первый 4 и второй 5 входные выводы для подключения соответственно к положительному и отрицательному выводам источника 3 25 литания, первый 6 и второй 7 выходные выводы для подключения соответственно положительного и отрицательного выводов питания нагрузки 2, датчик

8 перенапряжения, выполненный на пороговом элементе 9, первом 10 и втором

11 резисторах, управляющий 12 и согласующий 13 транзисторы, по меньшей

Мере два согласно-параллельно соециНенных защитных1 транзистора 14, у которых объединены соответственно кол35 лекторы и эмиттеры, третий 15, четвертый 16, пятый 17, шестой 18 седьмой 19 и восьмой 20 резисторы, диод

21 и дополнительный источник 22 питания. Первый входной вывод 4 через цепочку последовательно соединенных по" рогового элемента 9, первого 10 и второго 11 резисторов датчика 8 перенапряжения соединен с вторым входным выводом 5, База управляющего транзистора 12 соединена со средней точкой делителя напряжения, образованного первым 10 и вторым 11 резисторами, а коллектор управляющего транзистора 12

50 через третий резистор 15 соединен с коллектором согласующего транзистора

13, соединенным с положительным выводом дополнительного источника 22 питания, отрицательный вывод которого соединен с первым выходным выводом 6, первым выводом четвертого резистора

16, катодом диода 21 и объединенными эмиттерами защитных транзисторов 14„ заряда неосновных носителей в базах . транзисторов 14 и быстрое закрывание транзисторов. Стабилитрон 26, включенный параллельно конденсатору 27, обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. 1 ил. (объединенные коллекторы которых соединены с первым входным выводом 4.

Первые выводы пятого 17 и шестого 18 резисторов и анод диода 21 соединены с вторыми входным 5 и выходным 7 выводами.

В устройстве имеются фототранзисторные первый 23 и второй 24 оптроны, дополнительный транзистор 25, стабилитрон 26 и конденсатор 27. Светодиоды первого 23 и второго 24 оптронов параллельно включены между эмиттером управляющего транзистора 12 и вторым входным выводом 5 согласно эмиттеру управляющего транзистора 12. База согласующего транзистора 13 через коллектор-эмиттер фототранзистора первого оптрона 23 соединена с первым выводом четвертого резистора 16, второй вывод которого соединен с базой фото-. транзистора первого оптрона 23. Эмиттер согласующего транзистора 13 сое" динен с базами всех защитных транзисторов 14, с вторым выводом пятого резистора 17, а через коллектор-эмиттер фототранзистора второго оптрона

24 — с базой дополнительного транзистора 25, коллектор которого соединен с .базами защитных транзисторов 14, а эмиттер — с вторым выводом шестого резистора 18, анодом стабилитрона 26 и первым выводом конденсатора 27, второй вывод которого соединен с катодом стабилитрона 26 и отрицательным выводом дополнительного источника..22 питания. Седьмой резистор 19 включен между коллектором и базой согласующего е транзистора 13, а восьмой резистор

20 — между базой и эмиттером фототранэистора второго оптрона 24.

Устройство работает следующим образом, При нормальном напряжении источника 3 питания защитные транзисторы 14 находятся в режиме глубокого насыщения за счет базового тока, протекающего через переход коллектор - эмит1576966 тер согласующего транзистора 13 от дополнительного источника 22. 1!Ороговый элемент 9 находится в исходном состоянии, при котором напряжение на резисторе 11 недостаточно для открывания управляющего транзистора 12.

11ри возрастании напряжения источника 3 питания до величины, превышающей напряжение пробоя порогового элемента 9, последний открывается, возрастает падение напряжения на pe— зисторе 11, что приводит к открыванию управляющего транзистора 12 и включению оптронов 23 и 24 . Фототранзистор оптрона 23 шунтирует входную цепь согласующего транзистора 13, последний закрывается и отключает дополнительный источник 22 от баз защитных транзисторов 14, которые до этого момента находились в режиме глубокого насьш(ения. После отключения дополнительного источника 22 транзисторы

14 проводят ток за счет заряда неосновных носителей, накопленного в базах. Включение фототранзистора оптрона 24 переводит в насыщенное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база — эмиттер защитньгх транзисторов !4 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание заряда неосновных носителей в базах защитных транзисторов 14 и их быстрое закрывание. Стабилитрон 26 обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. Через диод 21 замыкается ток дополнительного источника 22 питания при перенапряжениях источника 3 питания, Предлагаемое изобретение повышает быстродействие и надежность защиты нагрузки от перенапряжений и может быть использовано для защиты как емкостных, так и активных нагрузок.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты от перенапряжения нагрузки, подключаемой к источнику питания, содержащее первый и второй входные выводы для подключения соответственно к положительному и отрицательному выводам источника питания, первый и второй выходные выводы для подключения соответственно положительного и отрицательного выводов питания нагрузки, датчик перенапряжения, вьйтолненный на пороговом элементе, первом.и втором резисторах, управляющий и согласующий транзисторы, по меньшей мере два согласно-параллельно соединенных защитных тран5 зистора, у которых объединены соответственно коллекторы и эмиттеры, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, диод и дополнительный источник питания, причем первый входной вывод через цепочку последовательно соединенных порогового элемента, первого и второго резисторов датчика перенапряжения соединен с Вторым входным выводом, база управляющего транзистора соединена сп средней точкой делителя напряжения, образованного первым и вторым резисторами, а коллектор управляющего тран20 зистора через третий резистор соединен с коллектором согласующего транзистора, соединенным с положительным выводом дополнительного источника питаиия, отрицательный вывод которого

25 соединен с первым выходным выводом, первым выводом четвертого резистора, катодом диода и объединенными эмиттерами защитных транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены

Зр с первым входным выводом, а первые

Выводы пятого и шестого резисторов и анод диода соединены с вторыми входным и выходным выводами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности защиты, в устройство введены фототранзисторные первый и второй оптроны, дополнительной транзистор, стабилитрон и конденсатор причем светодиоды первощ го и второго оптронов параллельно включены между эмиттером управляющего транзистора и вторым входным выводом согласно эмиттеру управляющего транзистора, база согласующего тран4 зистора через коллектор-эмиттер фототранзистора первого оптрона соединена с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с базой фототранзистора первого оптрона, змиттер согласующего транзистора соединен с базами всех защитных транЗИСТОРОВ С BTOPblM ВЫВОДОМ ПЯТОГО резистора, а через коллектор-эмиттер фототранзистора второго оптрона — с базой дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с базами защитных транзисторов, а эмиттер — с вторым выводом шестого резистора, анодом стабилитрона и первым выводом кон1576966 (Составитель 0.Орлов

ТехРед Л.СеРдюкова КоРРектоР Т. Палий

Редактор Е. Папп

Заказ 1850 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина ° 101

I денсатора, второй вывод которого соединен с катодом стабилитрона и отрицательным выводом дополнительного источника питания, при этом седьмой ре5 зистор включен между коллектором и базой согласующего транзистора„ а восьмой резистор — между базой и эмиттером фототранзистора второго оптрона,