Устройство для защиты нагрузки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ои 9 Я 031(5 )М. Кл,Н 02 Н 7/12 Н 02 М 1/18 Государственный комнтет ао делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различных радиотехнических устройств от повышенного напряжения источника питания и от повышенного значения тока нагрузки,5Известно устройство для защиты от повышения напряжения источника питания, содержащее . защитный транзистор и орган сравнения, состоящий из транзистора, коллектор которого через резистор соединен с первой шиной источника питания, эмиттер соединен со второй шиной источника питания, а база через резистор подключена к точке соединения туннельного диода и резистора, причем второй конец резистора подключен к первой шине, а второй конец туннельного диода - ко второй шине источника питания, кроме того, защитный транзистор включен во вторую шину источника питания, коллектором - к выходу и эмиттером - к источнику питания, а база его через диод 20 соединена с коллектором транзистора органа сравнения 1.Недостатком данного устройства является невысокая надежность, обусловленная отсутстви ем защиты нагрузок от повышенного значеййятока и тока короткого замыкания. Наиболее близким техническим решением кпредложенному по средствам и достигаемому результату является устройство для защиты нагрузки, содержащее переключающий и управля. ющий транзисторы, эмиттеры которых подсоеди иены к клемме для подключения плюсового вывода источника питания, причем коллекторФпереключающего транзистора подсоединен через последовательно соединенные нагрузку и датчик тока к клемме для подключения минусового вывода источника питания к одному выводу датчика перенапряжения, состоящего иэ последовательно соединенных порогового элемента в виде стабилитрона и резистора, второй вывод которого соединен с базой управляющего трап. зистора, коллектор которого соединен с базой переключающего транзистора, три резистора и триггер защиты от перегрузок (21Недостатком известного устройства является невысокая надежность, обусловленная сложное. тью его схемы,, 961031Пель изобретения - повышение надежности устройствадля защиты нагрузки,Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным управляющим транзистором и цепью из последовательно 5 вклкченных стабилитрона и диода, катод которого соединен с выходом триггера защиты и анод через первый резистор - с эмиттером переключающего транзистора, анод стабилитрона подсоединен через второй резистор к выходу 10 датчика тока и одновременно к базе дополнительного управляющего транзистора, коллектор которого подсоединен через третий резистор к базе переключающего транзистора и эмиггер - к вьооду датчика тока, причем триггер пере груэки выполнен на основе двух последователь но соединенных элементов И - НЕ и ВС-цепи из параллельно соединенных резистора и конденсатора, первые выводы которых подсоеди. нешл к выходу первого элемента И - НЕ, и 20 вторые соединены с клеммой для подключения ,минусового вывода источника питания. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для зашиты нагруз ки.Устройство для защиты нагрузки содержит клеммы для подключения источника 1 литания и нагрузки 2, датчик 3 перенапряжения, включающий последовательно соединенные резистор 4 и стабилитрон 5. Первый вывод резистора 4 соединен с базой управляющего транзистора 6, второй вывод - с катодом стабилитрона 5, анодом подключенного к клемме для подсоеди. нения отрицательного вывода источника 1 питания. Эмиттер управляющего транзистора 635 соединен с клеммой для подключения плюсового вывода источника 1 питания с эмиттером переключающего транзистора 7, а коллектор - с базой переключающего транзистора 7. Коллек.40 тор переключающего транзистора 7 соединен с клеммами для подключения нагру. зок 2, а база через резистор 8 - с коллектором управляющего транзистора 9 от перегрузок, эмиттер которого непосредственно, а база через резистор 10 подключены к клемме для подклю чения минусового вывода источника 1 питания. База управляющего транзистора 9 от перегрузок через стабилитрон 11 и резистор 12 подключена к клемме для подсоединения положительного вывода источника 1 питания, Точка соединения стабилитрона 11 и резистора 12 через диод 13 соединена с выходом триггера 14 зашиты от перегрузок, построенного на основе многовходных логических элементов И - НЕ.Последовательно с нагрузками 2 включены 55 датчики 15 тока перегрузки, выходы которых соединены с соответствующими входами триггера 14 защиты от перегрузок, который содержит два логических элемента И - НЕ 16 и 17,резистор 18 и конденсатор 19,Устройство работает следующим образом.При нормальном напряжении источника 1питания переключающий транзистор 7 находитсяв режиме глубокого насыщения эа счет базового тока, зависящего от величины резистора 8 сучетом коэффициента усиления переключающеготранзистора 7 при данном токе нагрузки. Приувеличении напряжения источника 1 питаниядо определенной величины стабилитрон 5 пробивается, создавая этим цепь для протекания базового тока управляющего транзистора 6, Последний открывается и шунтирует переход база -эмиттер переключающего транзистора 7. Пере.ключаюший транзистор 7 закрывается и напряжение на нагрузке 2 снижается практически донуля, По окончании перенапряжения в источ.нике 1 литания устройство зашиты автомати.чески возвращается в исходное состояние,Схема защиты от повышенного значения то.ка и тока короткого замыкания работает сле.дующим образом.В режиме нормальной нагрузки переклю-:чающий транзистор 7 открыт и находится в,состоянии насыщения, управляющий транзистор9 от перегрузок также находится в открытомсостоянии за счет выбора параметров резистора 12 и стабилитрона 1. При превышении нормального значения тока или при токе короткого,замыкания в нагрузках 2 (или в одной из нагрузок 2) на соответствующий вход триггера14 поступает сигнал с датчиков 15 перегрузок.триггер 14 переходит в новое установившеесясостояние, при этом на выходе триггера появляется сигнал логического "нуля",который запирает управляющий транзистор 9. Переключа.ющий транзистор 7 при этом закрывается, инапряжение на.нагруэке снижается практическидо 0 фф.После уменьшения тока в нагрузке 2 донормального значения или устранения коротко.го замыкания для дальнейшей работы устройства необходимо выключить, а затем включитьисточник 1 питания, Время срабатывания устройства защиты от повышенного значения токаили тока короткого замыкания определяетсявременем заряда конденсатора 19. Резистор 18ускоряет восстановление схемы при отключениинапряжения питания после срабатывания устройства,Использование изобретения позволяет повысить надежность устройства, упростить схему иулучшить его весогабаритные характеристики,а также обеспечивает работу устройства зашитыот одного источника питания.Формула изобретенияУстройство для защиты нагрузки, содержащеепереключающий и управляющий транзисторы.96103 ИИПИ Заказ 7307/70 Тираж 669 Подписное иал ППП "Патент" ород, ул.Проектная, 4 эмиттеры которых подсоединены к клемме для подключения полосового вывода источника пи. тания, причем коллектор переключающего тран.зистора подсоединен через последовательно соединенные нагрузку и датчик тока к клемме для 5 подключения минусового вывода источника питания и к одному выводу датчика перенапряжений, состоящего из последовательно соединенных порогового элемента в виде стабилитрона и резистора, второй вывод которого соединен с О базой управляющего транзистора, коллектор которого соединен с базой переключающего транзистора, три резистора и триггер защиты от перегрузок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено 5 дополнительным управляющим транзистором и цепью из последовательно включенных стабилитрона и диода, катод которого соединен с вы ходом триггера защиты и анод через первый резистор - с эмиттером переключающего трап О 1 6.эистора, анод стабилитрона подсоединен черезвторой резистор к выходу датчика тока и одновпеменно к базе дополнительного управляющего транзистора, коллектор которого подоое-динен через третий резистор к базе переключа.ющего транзистора и эмиттер - к выходу.датчика тока, причем триггер перегрузки выполнен на основе двух последовательно соединен.ных элементов И - НЕ и ЙС.цепи из параллельносоединенных резистора и конденсатора, первыевыводы которых подсоединены к выходу первого элемента И - НЕ, и вторые соединены с клеммой для подключения минусового вывода источника питания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ъф 467430,кл, Н 02 Н.З/20, 1975.2. Авторское свидетельство СССР по.заявкеУ 2741373/24 - 07, кл. Н 02 Н 7/12, 1969,