Устройство защиты источников питания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 838685 полнительное к авт. свцд-ву 2) Заявлено 9.03.79 (21) 2 57237,124-07(51) М )хл. исоедицением заявки )хЪ 6051 1 58 отееннын комитет 3) Приоритет цо 15.0 б.8 ла делан иаооретеннй и отхрытийа 3) ХЛ,)х 621.311 22 1108 8) Вю,1 лс 1 сць Л 2" ликов Дата опубликования опцсцця 25.06,сч 2) Авторизобретения А. Соцко 1) Заявитель 1 я),хСтрОИСтВО ЗЛШИтЫ ИС)с) ЧН 11 КОВ 111 ПЛ 11 И Изскрстсццс относится к радиоэлектроццкс и можст оыть использовано во вторичных ист 1 И 1 цках ццтация (ВИП) рдиоэлектроц 1 цй ццратуры и в сисемах автоматики.Извсст 1 о устройств защиты ВИН по пку 1 грузкц и Выходному нацряжеци 1 о, содеркащсс дифференциальный усили 5 теь с токостаб 1 лизирукщцм транзистором, ЛОГцс 1 СС КуЮ СХЕМУ ИЛИ, датЧИК тОКа 11.Наиболсс слизкцм техническим решенисм к цзооретсцию является устройство защиты цс гочциков питания, содержащее ус 1 литель датчика тока, дифференциальный усилитель с источником опорного напряжения, выцолцеццый на трех транзисторах, вход цервоп из которых подключен через резистор к входному выводу, усилитель обратной связи ца транзисторе с развязываю гцим диодом и входным резистивным делителем, первый вывод которого подключен к обцей шине, средняя точка подключена к бзс укэнного транзистора, а выход усилителя обр 11 тцой связи подключен ко входу В 10 рого транзистора дифференциального20 усилителя 12.Недостатками данного устройства являются низкая надежность, поскольку время 11 Х сР О В О 11 С Р с 0 с 1 Т э В 1 11и Х С Т 11 0 И С Т В с 1 3 и 1 С1- ТЫ ПО ТОКМ Нс 1 ГРЗК Ц ПО ЦЦЖНЕММ ХРОВЦО коцтро,цхемОГО нацр 51 жсция нсльз 51 рсг- лировть рздсл ьцо, запгрх диена ц очень НИЗКс 1 ТОспОСТЬ У СТЦОВК 1 ЦОПО а СРс 10 с 1 ТЬ 1- ВаЦИЯ По НИЖЦЕМХ 1 СВН 10, ИХСсст МЕСТО взаимная зависимость порогов срабатывания по току перегрузки и нижнему уровню контролируемого напряжения.Цель изобретения - повышение надежности и, как следствие. расширение области применения и возможности микроминиатюризации.Цель достигается тем, что в устройстве защиты источников питания, выход усилителя датчика тока подключен через введенный д 1 од ко второму выводу входного резистивного делителя, запунтцрованного введенным конденсатором, причем вход третьего транзистора дифференциального усилителя подключен через второй резистор к входному выводу, выход второго транзистора подключен к выходному выводу, а выход первого транзистора подключен ко входу второго транзистора дифференциального усилителя, кроме того, эмиттер транзистора усилителя обратной связи подключен к общей838685 О 20 Формула азобр; ъал 50 55 точке эмиттеров первого и третьего транзис торов дифференциального усилителя.Кроме этого, между общей шиной питания и эмиттерами первого и третьего транзисторов дифференциального усилителявключен источник опорного напряжения.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема устройства зашитыисточников питания.Устройство содержит усилитель 1 датчика тока, выполненный на транзисторе 2,дифференциальный усилитель 3, выполненный на транзисторах 4 - 6 с источником 7опорного напряжения, и усилитель 8 обратной связи, выполненный на транзисторе 9и диодах 10 и 11. Устройство зашиты имеетвыводы 12 для подключения датчика тока,входные выводы 13, выходные выводы 14 иисточник 15 питания, резисторы 16 - 20, резистивный делитель 21, конденсатор 22, резистор 23,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии при номинальномтоке нагрузки, что соответствует номинальному падению напряжения на датчике токаи при номинальном значении контролируемого напряжения на выводах 13 транзистор2 открыт, так как падение напряжения набазовом резисторе этого транзистора вышепадения напряжения на датчике тока, и разность этих напряжений, достаточная дляоткрывания транзистора 2, положительная,При этом переход коллектор-эмиттер транзистора 2 шунтирует один вход (анод диода 10) усилителя 8 обратной связи, в результате чего транзистор 9 заперт. Транзистор 4дифференциального усилителя 3 открыт, таккак контролируемое напряжение на выводах3 превышает минимальный допустимый уровень, который выше величины опорного напряжения 7, и разность напряжения на переходах база-эмиттер транзистора 4 положительная, а к переходам база-эмиттер транзистора 9 приложено опорное напряжение 7в запирающей этот транзистор полярности.Транзистор 6 дифференциального усилителязаперт, так как напояжение на егс входене превышает максимального допустимогозначения, определяемого опорным напряжением 7. Тоанзистор 5 также заперт, таккак заперты транзисторы 6 и 9. При этомна выходе 14 устройства защиты отсутствует сигнал, что соответствует нормальнымуровням 3-х контролируемых параметров:току нагрузки, максимальному и минимальному уровням контролируемого напряжения.При увеличении тока нагрузки напряжениегнна датчике тока в полярности, запирающеитранзистор 2, увеличивается, при достижении током нагрузки заданного максимального уровня транзистор 2 запирается. Приэтом с выхода усилителя 1 датчика тока(коллектор транзистора 2) на второй входусилителя обратной связи (анод диода О)поступает сигнал, трансзитор 9 открывается открывая транзистор 5, а последний 4 открывает транзистор 6. На выходе 1. сройства защиты появляется сигнал пис: эа"., ности. При этом транзисторы 6 и 5 ост; к.гся включенными, блокируя друг др,а.Для возвращения устройства запш исходное состояние необходимо о 1 к, но . и и затем вновь включить источник 15 пи-ь и При снижении контролируемого начряжспп:. на выводах 13 ниже допустимо: о уровня транзистор 4 запирается, на его коллк" ор появляется напряжение, которое и Оа". на первый вход усилителя 8 обратной св,. зи (анод диода 11). Транзистор 9 открывается. Далее устройство защиты работа: -ак же как и при токовой перегрузке 1)рч ч н: -шении контролируемого нагряжепих нвыводах 13 выше допустимого уровня 1.зистор 6 открывается и Открь;вас т т 1,:,ьтор 5. При этом транзисторы 6 и 5, б.Ок: идруг друга, остаются ключИными. На в;,: -ходе 14 устройства зациты появлязянал неисправности, который. воздй,в,: -на регулирующий транзистор стабилизтор,:или преобразователя напряжения, Откл,.;:ет его. Положительный эффект От испо.ь, -;:. ния предлагаемого устройства зак.почятя в повышении надежности, обеспечиваемой за счет того, что уровни всех трех ко 1 тро,пру. мых параметров (тока перегрузки или .; р а" кого замыкания, верхнего и нижнего .Очней напряжения) можно ус;апавлнват Оаз - дельно друг от друга с высокой тп; кьс тОчнОсти. При Ятом станонка с)н)зпк батывания по одному параметру не Ок зывает влияния на ранее установлеппыие ч ни двух других параметров, т.с. Нклк. ав ся взаимное влияние устанавливаемых у к,вней друг на друга, все гри уровня ко:г.,лп руемых параметров не зависят друг От пруаКроме того, максимальныи и мини,: кп ный уровни контролируемогоаря;ь; ня гут устанавливаться симметрич О - носи тельно номинального значенья высокой точностью, так как .р;:н относительно одного и ог;, ;ке ,:го, гик опорного напряжения. 1. Устройство защиты и; , очки кон ния, содержащее усилитель да 1 чика .:.ка дифференциальный усилитель с источнике; опорного напряжения, выполненныйа .р х транзисторах, вход первого нз котозь:х шх- ключен через резистор к входному выводу. усилитель обратной сгязи па гра.зптоп:. развязывающим диодсм и в. О;цп,я рез: . и:,. ным делителем, первый в н 1 ч:л кото.;, .ко. ключен к обшей шинь содп яя; он к;ключена к базе указанного 1 ранзнс-.ор., ,.ь ход усилителя обратной связи цодключ к входу второго транзисгора диффе 1:;ь чьи;, го усилителя, отлачаюи(еее т;. я, г:лью повышения надежности. НыОд:тг838685 Составитель С. Горбачева Редактор Л. Конецкая Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши Заказ 4446/73 Тираж 940 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4ля датчика тока подключен через введенный диод ко второму выводу входного резистивного делителя, зашунтированного введенным конденсатором, причем вход третьего транзистора дифференциального усилителя подключен через второй резистор к входному выводу, выход второго транзистора подключен к выходному выводу, а выход первого транзистора подключен ко входу второго транзистора дифференциального усилителя, кроме того, эмиттер транзистора 0 усилителя обратной связи подключен к общей точке эмиттеров первого и третьего транзисторов дифференциального усилителя.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что между общей шиной питания и эмиттерами первого и третьего транзисторов дифференциального усилителя включен источникопорного напряжения.Источники информации,принятые вг внимание при экспертизе1. 1 иегпабопа .оцг 11 а 1 о 1 Еес 1 гопсв1972,5, 33, р. 597 - 599.2. Авторское с в и детел ьство С С С Р546871, кл. Сг 05 Г 1/58, 1975.