Устройство для защиты нагрузки от перенапряжений

.Б. Ермолаев иосковский дваждК асного Энам 20 Н.Г. Алферов ы ордена Труни прожекторный) УС 54) АГР ЗАЩИТЫНИЙ, содержар, эмиттер РОЙСТВО ДЛЯПЕРЕНАПРЯЖР ЗКИ ОТпроходи и транзист щее кот совои шино и ого, сника тания, ашиной нагрного тока ст К ли к с плюсово тель пост пер ато после и конде три резистор довательно с резистором,тем, что, с действия и н постоянногочетвертым ненныилича я ю щения ыстроель пов ежности, ка выпол е ен(56) 1. АвторМф 467430, кл.2. АвторскР 706899, кл.3. АвторскР 907663, кл. цательная шины питания которогоподключены к плюсовой и минусовойшинам источника питания соответственно, прямой вход компаратора. через первый резистор соединен сплюсовой шиной нагрузки, а черезпоследовательно соединенные катоданод первого диода.и второй резистор - с базой проходного транэтора, между плюсовой и минусовойшинами источника питания включенацепь из последовательно соединенныхтретьего резистора и вновь введенного стабилитрона, катод которогосоединен с инверсным входом компаратора, а анод - с минусовой шиной источника питания, при этомколлектор выходного транзисторакомпаратора соединен с анодом первого диода, а эмиттер - с минусовойпикой источника питания; общая точка упомянутьс: конденсатора и четвертого резистора через катод-анодвторого диода подключена к коллектору выходного транзистора компаратора, вывод четвертого резистора -к плюсовой шине, а вывод конденсатора " к минусовой шине источникаИзобретение относится к электротехнике и предназначено для зашиты низковольтных потребителей от аварийных повышений напряжения,источника питания.5Известно устоойство для защиты нагрузки от повышения напряжения источника питания, содержащее защитный транзистор и орган сравнения, состоящий иэ транзистора, коллектор которого через резистор соединен с шиной источника питания, эмиттер соединен с 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; защитный транзистор включен во вторую шику источника питания коллектором к выходу и эмиттером к источнику питания, а база его через диод соединена с коллектором транзистора органа сравнения Г 1 3.Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность, низкая точность срабатывания, а также возможность возникновения автоколебаний при напряжении, близком к порогу срабатывания.Известно устройство для защиты электроприборов от поньштения и понижения напряжения, содержащее исполнительный элемент в виде электро- З 5 магнитного реле с блокировкой, нормалько разомкнутые контакты которого включены последовательно с нагрузкой, стабилизатор, ныполненкый на последовательно соединенных балластном резисторе и стабилитронах, цепочку реэисторного делителя напряжения и конденсатор; устройство также снабжено дополнительным . делителем напряжения, двухполярным45 дифференциальным оптроном, вход которого подключен между срелними точками стабилитронов и резистор- ного делителя а Фотодвухбазовый50 выход оптрона подключен последовательно электромагни.кому реле в средней точке стабилитронов, причем к эмиттеру фотодвухбазоного диода подключены конденсатор и средняя точка дополнительного делителя, образованного резистором, подключенным. к минусу источника питания, и Фотореэисторным выходом оптрона, электрически связанным с анодом стабнлитрока и балластным резистором 2 3Недостатком этого устройства является низкое быстродействие за счет большого времени включения электромеханического реле.Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для защиты нагрузки от перенапряжений на выходе источника питания, содержащее проходной транзистор, эмиттер которого соединен с плюсовой шиной источника питания, а коллектор - с ттлюсовой шиной нагрузки, усилитель постоянного тока, ттерн.т диод, три резистора и конденсатор,последовательно соединенный с четвертым резистором 3 ,Недостатком этого устройства янляется низкое быстродействие, сложность схемы и низкая надежность.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства.Цель достигается тем, что усилитель постоянного тока вьптолнен в виде компаратора, положительная и отрицательная шика питания которого подключены к плю;.оной и минусовой шинам источника питания соответствен" но, прямой вход компаратора. через первый резистор соединен с плюсовой шиной кагрузки, а через последовательно соединенные катод-анод первого диола и второй резистор - с базой проходного транзистора, между плюсовой и минусовой шинами источника питания включена цепь иэ последова-. тельно соединенных третьего резистора и вновь введекного стабилитрона, катод которого соединен с инверсным входом компаратора, а анод - с ми нусоной шиной источника питания,при этом коллектор выходного транзистора компаратора соединен с анодом первого диола, а эмиттер - с минусовой шиной источника питания, общая точка упомянутых конденсатора и четвертого резистора через катод- анод второго диода подключена к коллектору выходного транзистора компаратора, вывод четвертого резистора - к плюсовой шине, а вывод конденсатора - к минусовой шине источника питания.На чертеже представлена принци" пиалькая схема устройства для защиты нагрузки от перенапряжений.1159 3Устройство для защиты нагрузки 1 от перенапряжений на выходе источника питания 2 содержит проходной транзистор 3., эмиттер которого соединен с плюсовой шиной источника питания 2, а коллектор - с плюсовой ши-. ной нагрузки 1, усилитель 4 постоянного тока, первый диод 5, первый резистор б, второй резистор 7,третий резистор 8, четвертый резистор 9, 1 О последовательно соединенный с конденсгтором 10. Усилитель 4.постоянного тока выполнен в вице момпаратора, положительная и отрицательная шины питания которого подключены к плюсовой н минусовой шинам источника питания 2 соответственно, прямой вход компаратора 4 через первый резистор б соединен с плюсовой шиной нагрузки, а через последовательно соединенные катод-анод первого диода 5 и второй резистор 7 - с базой проходного транзистора 3, между плюсовой н минусовой шинами источника питания 225 . включена цепь из последовательно соединенных третьего резистора 8 и вновь введенного стабилитрона 11, катод которого соединен с ин,версным входом компаратора 4, а анод - с минусовой шиной источника питания 2, при этом коллектор К выходного транзистора компаратора 4 соединен с анодом первого диода 5, а эмиттер 3 этого. транзистора - с минусовой шиной источника питания2, общая точка конден атора 10 и четвертого резистора 9 через катод-анод второго диода 2 подключена к коллектору выходного транзистора компаратора, вывод четвертого резистора 9 " к плюсовой, а вывод 101 4конденсатора 10 - к минусовой шинам источника питания 2 соответственно.Устройство работает следующимобразом. При подаче напряжения от источника питания 2 транзистор 3 открывается базовым током, протекающим по ре истору 7, диоду 12 и конденсатору 10, емкость которого выбирается таким образом, чтобы эа время заряда успело нарасти опорное напряжение на инверсном входе, компаратора 4 до уровня срабатывания компаратора, после чего конден" сатор 10 шунтируется выходным транзистором компаратора 4, а транзистср 3 находится в насыщении и пропускает ток в нагрузку 1. Нри увеличении выходного напряжения источника питания 2 выше опорного напряжения компаратор 4 срабатывает и обрывает протекание базового тока транзистора 3, Высокий потенциал на выходе компаратора 4 исключает повторное срабатывание компаратора нз-эа обратной свяэч на прямой вход через диод 5. Восстанов. ление работы схемы происходит после устранения неисправности в источнике питания 2 и его повторного включения. Лри этом разряд конденсатора 10 происходит через резистор 9 и источник питания 2.Применение компаратора с обратной связью по прямому входу обеспечивает высокое быстродействие устройства и позволяет повысить его надежность вследствие значительного сокращения числа элементов, участвующих в отключении нагрузки.ектор Е, Сирохма 602/5 За ета крь а и. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 1 роектная,6 Тираж 6 ВНИИПИ Государстве по делам изобр 13035, Москва, Ж