Устройство для защиты нагрузки

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикреспубликп 90 2008ио делом изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ НАГРУЗКИ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для зашиты различных радиотехнических уст ройств от повышения напряжения источника питания.По основному авт, св.678477 известно устройство для защиты нагрузки, содержащее последовательно включенный в выходную шину переключающий элемент на транзисторе, управляющий транзистор, эмиттер которого подключен к отрицатель. ной шине, а база - к датчику перенапряжения, включенному параллельно источнику питания и выполненному из последовательно соединенных порогового элемента и резистора, переключающий элемент выполнен по меньшей мере на двух параллельно соединенных защитных транзисто.рах, у которых соответственно объепине ны коллекторы, эмиттеры и через введенные резисторы базы, причем коллекторы подключены к плюсу источника питания, эмиттеры - к нагрузке и к минусу введенного дополнительного источника питайия, базы - к эмнттеру введенного согласующего транзистора, коллектор которого,подключен к плюсу дополнительного итточника питания, а база - к коллекторууправляющего транзистора, который че 5рез резистор подключен к плюсу дополнительного источника питания, а базауправляющего транзистора подключена ксредней точке делителя напряжения, образованного введенным резистором, ойии1 Овывод которого подключен через пороговый элемент к плюсу источника питания,а другой - к минусу источника питания,к которому подключен анод введенногодиода, включенного параллельно нагрузке 13,Однако в известном устройстве отсутствует запирающее напряжение защитных транзисторов для быстрого выведения их из глубокого насыщения, чтоприводит к проникновению кратковременных бросков вхопного напряжения на выход устройства, кроме того, отсутству-.ет защита перехода эмиттер-база защит ных и согласующего транзисторов в момент выключения, что понижает быстродействие и Надежность устройства.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства. 5Поставленная цель достигается тем, что в устройство для зашиты нагрузки введены две цепочки из последовательно соединенных двух резисторов и двух диодов, аноды которых; соединены и подклю чены к эмиттеру согласуюшего транзиотора и через цепочку из последовательно соединенных двух резисторов - к эмитте. рам зашитных транзисторов, общая точка указанных двух резисторов подключена к 35 ,точке соединения резисторов зашитных транзисторов, и к катоду одного из после довательно включенных диодов, а катод другого диода подключен к точке соединения базы согласуюшего транзистора с 2 О коллектором управляющего тра из истора.На чертеже представлено устройство, принципиальная схема.Устройство для защиты нагрузки содержит источник 1 питания, нагрузку 2, 25 датчик 3 перенапряжения, вклочаюигий последовательно соединенные стабилитрон 4 и делитель напряжения на резисторах 5 и 6, средняя точка которого соединена с исполнительным блоком 7, содержа- эо шик ддполнительный источник 8 питания, управляющий транзистор 9, подключенный эмиттером к отрицательной шине, коллектором через резистор 10 - к дополнитель-. ному источнику 8 питания, базой - к средней точке делителя напряжения на резисторы 5 и 6. К плюсу дополнительного источника 8 литания подключен коллектор согласующего транзистора 11, база которого подключена к коллектору управляю О щего транзистора 9. Защитные транзисторы 12 подключены эмиттерами к нагрузкам 2 и к минусу дополнительного источника 8 питания, коллекторами - к положительной шине, а базами через резисторы Х 3 к катоду диода 14 и к точке соединения резисторов 15 и 16. Второй вывод резистора 15 подключен к эмиттерам зашитных транзисторов 1 2, второй вывод резистора 16 подключен к точке соединения анодов диодов 14 и 17 с эмит тером согласующего транзистора 11. Катод диода 1 7 подключен к точке соединения резистора 10 с базой согласуюшего транзистора 1 1 и коллектором управляющего транзистора 9. К отрицательной шине подклгочен анод диода 1 8. Диод 1 8 включен параллельно нагрузкам 2. Резистор 19 включен между. коллектором управляющего транзистора 9 и отрицательнойшиной. Резистор 20 включен между точкой соединения резисторов 13 с катодомдиода 14 и отрицательной шиной,Устройство работает следуюшим образом.При нормальном напряжении источника1 питания защитные транзисторы 1 2 находятся в режиме глубокого насьпценияИнасыше 1 пге0,2 В) за счет базового тока, протекаюшего через переходколлектор-эмиттер согласуюшего транзистора 11 развязываюшего диода 4 и резисторов 1 3 от дополнительного источника 8.Стабилитрон 4 не пробит и напряжение на резисторе 6 недостаточно дляоткрывания управляющего транзистора 9.При увеличении напряжения источника1 питания до определенной величины стабилитрон 4 пробивается, увеличиваетсяпадение напряжения на резисторе 6, чтовызывает открывание управляющего транзистора 9 и отключение дополнительногоисточника 8 питания, Выходное напря джение из-за инерционности насыщенныхзашитных транзисторов 12 и наличияемкостных фильтров в нагрузках мгновенно понижается до нуля. За счет этоготок, протекающий через коллектор-эмиттер управляющего транзистора 9, резисторы 15 и 16 и диод 17 вызывает падение напряжения на резисторе 15 и диоде 17, которое является запирающимдля зашитных 12 и согласующего 11транзисторов,Включение управляющего транзистора9 и появление отрицательного запирающего напряжения на согласующем транзисторе 11 и защитных транзисторах 12происходит одновременно, что вызываетмгновенное запирание защитных транзисторов 1 2.Резисторы 15 и 16 выбираются такой величины, чтобы отрицательное запираюшее напряжение эмиттер-база защитных транзисторов 12 не превышало допустимой величины при максимальном выходном напряжении.Предлагаемое устройство для защиты нагрузки имеет повышенную надежность и быстродействие,Формула изобретенияУстройство для зашиты нагрузки по авт. св. Ло 678477, о т л и ч а ю ш е е902008 одпнсное ира пиал ППП "Патент, г, Ужгород, уп. Проектн с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введеныдве цепочки из последовательно соединенных двух резисторов и двух диодов., аноды которых соединены н подключены к 5эмиттеру согласующего транзистора ичерез цепочку нз последовательно соединенных двух резисторов - к эмиттерамзащитных транзисторов, общая точка указанных двух резисторов подключена к 10 НИИПИ Заказ 12383/ точке соединения резисторов защитных транзисторов и к катоду одного из после довательно соединенйых диодов, а катод другого диода подключен к точке соединения базы согласующего транзистора с коллектором управляющего траизисторафИсточники информашиф принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 678477, кл. Я 05 К 1/58, 1977.