Устройство для защиты нагрузки в цепи постоянного тока

 

Сущность изобретения: устройство содержит делитель 1 напряжения, транзисторы 2, 4 и 5, управляемый транзисторный ключ 3, резисторы 6 и 7, датчик 9 тока, стабилитроны 10 и 11; 9-11-4-7-5-3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (tl) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649578/07 (22) 13.02 89 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Центральное научно-производственное объединение "Ленинец" (72) Ю.Н,Снегирев, В.Н.Павлов и Т.И,Копосова (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 467430, кл; Н 02 Н 3/20, 1973, Авторское свидетельство СССР

М 902008, кл. Н 02 Н 3/20, 1980 (я)5 Н 02 Н 7/12, 3/08, 3/24 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ,НАГРУЗКИ В ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Сущность изобретения: устройство содержит делитель 1 напряжения, транзисторы 2, 4 и 5, управляемый транзисторный ключ 3, резисторы 6 и 7. датчик 9 тока, стабилитроны 10 и 11; 9-11-4 — 7-5-3. 1 ил.

1728921

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источнике питания радиоэлектронной аппаратуры.

Известны устройства, содержащие датчик тока, устройство управления, а также исполнительный элемент.

Недостаток указанных устройств заключается в низкой надежности защиты.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, имеющее максимальное количество сходных существенных признаков.

Недостатком известного устройства является низкая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

Устройство, содержащее делитель напряжения, предназначенный для подключения одним и другим входами к положительному и отрицательному полюсам источника питания, первый транзистор, управляющим входом подключенный к выходу делителя напряжения, управляемый транзисторный ключ, одним силовым выводом предназначенный для подключения к одному выводу нагрузки, второй и третий транзисторы, первый резистор, подключенный одним выводом к коллектору первого транзистора, второй резистор, подключенный одним выводом к базе третьего транзистора, и третий резистор, снабжено датчиком тока и двумя стабилитронами, причем катоды стабилитронов подключены к одному входу делителя напряжения и одному выводу датчика тока, другой вывод которого подключен к базе второго транзистора, другому силовому выводу транзисторного ключа и одному выводу третьего резистора, другой вывод которого подключен к другому силовому выводу транзисторного ключа, аноды стабилитронов подключены соответственно к эмиттерам первого и второго транзисторов, третий транзистор подключен эмиттером к другому выводу делителя напряжения, коллектором — к управляющему входу транзисторного ключа, другой вывод первого резистора подключен к базе третьего транзистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора.

Повышение надежности проявляется в обеспечении непрерывности питания нагрузки, обеспечении самовозврата в исходное состояние после устранения аварийной ситуации, а также обеспечении защиты нагрузки как от токовых перегрузок, так и от перенапряжения в питающей сети.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

10

20 ка, другой вывод которого подключен к базе второго транзистора 4, другому силовому выводу транзисторного ключа 3 и одному

30

Устройство содержит делитель 1 напряжения, предназначенный для подключения одним и другим входами к положительному и отрицательному полюсам источника питания, первый транзистор 2, управляющим входом подключенный к выходу делителя напряжения, управляемый транзисторный ключ 3, одним силовым выводом предназначенный для подключения к одному выводу нагрузки, второй 4 и третий 5 транзисторы, первый резистор 6, подключенный одним выводом к коллектору первого транзистора

2, второй резистор 7, подключенный одним выводом к базе третьего транзистора 5, и третий резистор 8. Кроме того, устройство снабжено датчиком 9 тока и двумя стабилитронами 10 и 11, причем катоды стабилитронов подключены к одному входу делителя 1 напряжения и одному выводу датчика 9 товыводу третьего резистора 8, другой вывод которого подключен к другому силовому выводу транзисторного ключа 3, аноды стабилитронов 10 и 11 подключены соответственно к эмиттерам первого 2 и второго 4 транзисторов, третий транзистор

5 подключен эмиттером к другому выводу делителя 1 напряжения, а коллектором — к управляющему входу транзисторного ключа

3, другой вывод первого резистора 6 подключен к базе третьего транзистора 5 и через второй резистор 7 к коллектору второго транзистора 4.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы напряжение, снимаемое с датчика 9 тока, который в простейшем виде может представлять резистор, и напряжение, снимаемое с делителя

1 напряжения, малы, при этом первый 2 и второй 4 транзисторы заперты. Закрыт и третий транзистор 5. а управляемый транзисторный ключ 3 открыт до насыщения.

При токовой перегрузке увеличивается напряжение, снимаемое с датчика 9 тока, и становится достаточным для открывания стабилитрона 11 и отпирания второго транзистора 4. С коллектора транзистора 4 отпирающее напряжение поступает через второй токоограничивающий резистор 7 на базу третьего транзистора 5. В результате . транзистор 5 открывается, управляемый транзисторный ключ 3 подзапирается и протекающий ток распределяется между третьим резистором 8 и управляемым транзисторным ключом 3, облегчая его работу. Резистор 8 должен быть низкоомным.

1728921 схеме, имеет малое количество элементов, а также обеспечивает самовозврат в исходное состояние после устранения аварийной ситуации.

Формула изобретения

Составитель Ю.Снегирев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И;Шулла

Заказ 1412 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

При болипой токовой перегрузке, близкой к короткому замыканию, транзисторный ключ 3 запирается и питание нагрузки осу- ществляется только протеканием тока через резистор 8, который ограничивает ток. За- 5 щита от токовых перегрузок рассчитывается для обеспечения режимов элементов транзисторного ключа 3 и резистора 8 согласно

ТУ на элементы по предельно допустимому току и рассеиваемой на них мощности в 10 зависимости от окружающей среды и температуры. При этом необходимо учитывать и обеспечивать требования по защите нагрузки.

При перенапряжении на входе устрой- 15 ства напряжение, снимаемое с делителя 1 напряжения, достаточно для открывания стабилитрона 10 и отпирания транзистора

2. Открываясь, транзистор 2 подает через токоограничивающий резистор 6 на базу 20 транзистора 5 отпирающее напряжение.

Открываясь, транзистор 5 подзапирает или запирает транзисторный ключ 3, тем самым обеспечивая ограничение напряжения. поступающего в нагрузку, до заданной величи- 25 ны.

При устранении аварийной ситуации напряжение, снимаемое с датчика 9 тока или делителя 1 напряжения, становится недостаточным для открывания транзисторов 30

2 или 4 и они запираются, Закрывается при этом и транзистор 5. а транзисторный ключ

3 снова открывается до насыщения, т.е. устройство переходит в нормальный режим работы. 35

Таким образом, устройство имеет два разных порога срабатывания защиты: первый порог срабатывания при определенной заданной токовой перегрузке, а второй при определенной величине перенапряжения. 40

Предлагаемое устройство имеет более высокую надежность, так как оно обеспечивает непрерывность питания, простое по

Устройство для защиты нагрузки в цепи постоянного тока, содержащее делитель напряжения, предназначенный для подключения одним и другим входами к положительному и отрицательному полюсам источника питания, первый транзистор, управляющим входом подключенный к выходу делителя напряжения, управляемый транзисторный ключ, одним силовым выводом предназначенный для подключения к одному выводу нагрузки,.второй и третий транзисторы, первый резистор, подключенный одним выводом к коллектору первого транзистора, второй резистор, подключенный одним выводом к базе третьего транзистора, и третий резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности. оно снабжено датчиком тока и двумя стабилитронами, причем катоды стабилитронов подключены к одному входу делителя напряжения и одному выводу датчика тока, другой вывод которого подключен к базе второго транзистора, другому силовому выводу транзисторного ключа и одному выводу третьего резистора, другой вывод которого подключен к другому силовому выводу транзисторного ключа, аноды стабилитронов подключены соответственно к эмиттерам первого и второго транзисторов, третий транзистор подключен эмиттером к другому выводу делителя напряжения, коллектором — к управляющему входу транзисторного ключа, другой вывод первого резистора подключен к базе третьего транзистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора.