Устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания

юз Советск циалнстичесиик Республик двтооскому свидитильствю 61) Дополнительное к авт. саид-ву -(22)Заявлено 19,06.80 (21) 291215 Й/2 Йс присоединением заявки М -51)М. Кл, Н 02 Н 3/2 3 Ьеударстеанный квинтет СССР но делам нзабретеннй н открытий(5 Й) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ НАГРУЗКИ ОТ ПЕРЕНАПРЯЯЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различных устройств радиоэлектронной аппаратуры, автоматики и вычислительной техники от перенапряжения на выходе источника питания.Известно устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания, содержащее перч вый транзистор, включенныи эмиттером к источнику питания и коллектором к нагрузке, второй транзистор, эмит" тер которого соединен с базой первого транзистора, коллектор через рези 1 стор, подключен к общей шине, а база подключена к выходу схемы управления 11 1.Недостатком этого устройства является низкая его надежность.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты нагрузки оси перенапряжения на выходе источника питания, содержащее первый транзистор, эмиттер которого,служит для подключения к источникупитания, коллектор служит для подключения к нагрузке, а база связанас катодом диода, анод которого подключен к точке соединения первого резистора и коллектора второго транзистора, эмиттер которого соединенс эмиттером первого транзистора, абаза подключена к второму резистору,третий резистор 2 ,Недостатком этого устройства является низкая его надежность.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Эта цель достигается тем, чтоустройство снабжено усилителем постоянного тока, конденсатором, четвертым резистором, третьим и чет"вертым транзисторами, эмиттер последнего из которых служит для подключения к источнику питания, коллектор подключен к третьему резистору, соединенному с базой второго3 90 транзистора, между базой четвертого транзистора и его эмиттером подключена цепочка из параллельно соединен. ных четвертого резистора и конденсатора, соединенного с первым резистором, эмиттер третьего транзистора соединен с базой первого транзистора, коллектор и база третьего транзистора служат для подключения к нагрузке, а усилитель постоянного тока включен между вторым резистором и коллектором первого транзистора,На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства дпя защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания,Устройство защитц содержит первый транзистор 1, включеннцй эмиттером к источнику 2 питания и коллектором к нагрузке 3, третий транзистор 4, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора 1, а коллектор и база через резисторыисоединены с общей шиной, шунтирующий транзистор 7, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 1, а коллектор через диод 8 соединяется с базой третьего транзистораи через первый резистор 9 - с базой четвертого транзистора 10, эми гтер которого подключен к общей шине, коллектор через резистор 11 соединяется с базой второго транзистора 7, причем между базой и эмиттером второго транзистора 10 включены параллельно соединенные четвертый резистор 12 и конденсатор 13, База второго транзистора 7 через второй резистор 1 ч подключена к вь 1- ходу усилителя 15 постоянного тока, вход которого подключен к нагрузке 3,Устройство работает следующим образом.При нормальном напряжении источника 2 питания первый транзистор 1 и третий транзистор ч находятся в режиме насыщения за счет токов, протекающих через резисторы 5 и 6.Усилитель 15 выбран такчи образом, что при нормальном напряжении источника 2 питания, усилитель закрыт и не задает тока в базу второго транзистора 7 которцй находится в закрытом состоянии.Поскольку транзистор 7 закрыт, а между его коллектором и базой третьего транзистора ч включен диод 8, ток в базу четвертого транзистора 10 не протекает, и он также находится в закрытом состоянии.Таким образом, при нормальном на"пряжении источника питания 2 первыйтранзистор 1 находится в состояниинасыщения и пропускает ток в нагрузку 3 еПри увеличении выходного напряжения источника 2 питания выше роро 10 га срабатывания усилителя 15 постоянного тока, последний открь 1 вается ичерез резистор 14 задает ток базыВторого транзистора 7, при этомтранзисторыи 4 переходят в линей 15 ный режим и ограничивают нарастаниенапряжения на нагрузке 3 на уровнепорога срабатывания. Стабильностьпорога срабатывания защиты обеспечивается усилителем 15 постоянного20 тока с высокой точностью.С другой стороны, открывание второго транзистора 7 обеспечивает протекание тока через резистор 9 и за"ряд конденсатора 13,25 После заряда конденсатора 13 доуровня открывания четвертого транзистора 10, последний открцваетсяи через резистор 11 обеспечивает токв базу второго транзистора 7, который входит в режим насыщения, полностью шунтирует участок база - змит.тер транзисторов 1 и 1, что приводитк их закрыванию и полному прекращению подачи напряжения в нагрузку 3,Высокая помехоустойчивость устройства защиты обеспечивается за счетзадержки открывания четвертого транзистора 10 на время, определяемое величинами емкости конденсатора 13 исопротивления резистора 9 так какв течение времени. задержки первцйтранзистор работает в линейном режиме и ограничивает помехи на уровне порога срабатывания устройства ф защиты.Восстановление работы схемы происходит после устранения неисправности в источнике питания и его повторного включения. При этом разряд ф конденсатора 13 происходит через резистор 12. Пр,менение усилителя постоянноготока е .",звес ном изобретении позволя ет получить ,.абильность порога срабатывания устройства защиты не хуже1 , в то реня как в предлагаемом .эта величина составляет порядка 5 .907663 формула изобретения ИИПИ Заказ 607/63 Тираж 670 Подписн пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект Введение дополнительного транзистора и задержки его включения позволяет значительно повысить помехоустойчивость и надежность.5 Устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника 0 питания, содеожащее первый транзистор, эмиттер которого служит для подключения к источнику питания, коллектор служит для подключения к нагрузке, а база связана с катодом дио да, анод которого подключен к точке соединения первого резистора и коллектора второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база подключе на к второму резистору, и третий резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, цто, с целью повышения надежности, оно снабжено усилителем поспоянного тока, конденсатором, цет тертым резистором, третьим и четвертым транзисторами, эмиттер последнего из которых служит для подключения к источнику питания, коллекторподключен к третьему резистору, соединенному с базой второго транзистора, между базой четвертого транзистора и его эмиттером подключенацепочка иэ параллельно соединенныхчетвертого резистора и конденсатора,соединенного с первым резистором,эмиттер третьего транзистора соединен с базой первого транзистора,колллектор и база третьего транзистора служат для подключения к нагрузке, а усилитель постоянного токавключен между вторым резистором иколлектором первого транзистора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Вопросы радиоэлектроники".Сборник. Серия общетехническая, 1975,вып, 1, с. 76, рис. 5.2. Авторское свидетельство СССРи 467430, кл. Н 02 Н 3/20, 1975.