Устройство коммутации и защиты преобразователя напряжения

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030179 (2 ) 2707428/18-21с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 231280. бюллетень М 2 47 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(53) УДК 621. .382(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова-, но в устройствах вторичного электропитания.Известно устройство коммутации и защиты преобразователя напряжения, содержащее измерительный резистор, включенный в контролируемую токо- проводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого подключен ко входу запуска триггера 1.Известно такие устройство коммутации и защиты преобразователя напряжения, содержащее измерительный 15 резистор, включенный в контролируемую токопроводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого подключен ко входу запуска триггера, выполненно го на транзисторах разного типа проводим 9 сти, у одного иэ которых база соединена с интегрирующим конденсатором, выход триггера соединен с базой транзистора выходного ключа, 25 и балластный резистор, первый вывод которого соединен с источником питания 12.Недостаток известных устройств большое потребление мощности при 30 обеспечении одновременно импульсной световой индикации и гальвани- чески развязанной электронной индикации.Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности.Для этого в устройство коммутации и зашиты преобразователя напряжения, содержащее измерительный резистор, включенный в контролируемую токопроводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого подключен ко входу запуска триггера, выполненного на транзисторах разного типа проводимости, у одного из которых база соединена с интегрирующим конденсатором, выход триггера соединен с базой транзистора выходного ключа, и балластный резистор, первый вывод которого соединен с источником питания, введены два транзистора, четыре резистора, времязадающий конденсатор, согласующий ключ,оптрон и светодиод, причем эмиттеры дополнительных транзисторов соединены через времязадающий конденсатор, параллельно которому подключены первый и второй последовательно соединенные резисторы, объединенные выводы50 55 60 последних соединены с коллекторомтранзистора и"р-и типа триггера ичерез третий резистор - с базой первого транзистора, которая соединенас резистором связи триггера, базавторого дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора и через четвертый дополнительный резисторс базой транзистора р-и-р типа триггера, коллектор второго дополнительного транзистора соединен с управляющим входом согласующего. ключа, первый выход которого соединен с эмиттером транзистора выходного ключа, второй выход через оптрон - со вторым выводом балластного резистора и через светодиод - с коллектором транзистора выходного ключа.На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройствакоммутации и защиты преобразователянапряжения,Устройство содержит измерительный резистор 1, включенный в токопроводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя 2,выход которого подключен ко входузапуска триггера, выполненного натранзисторах 3 и 4 разного типа проводимости. База транзистора 4 соединена с интегрирующим конденсатором5. Выход триггера соединен с базойтранзистора выходного ключа 6. Эмиттеры дополнительных транзисторов 7и 8 соединены через времязадающийконденсатор 9, параллельно которомуподключены первый и второй последовательно соединенные резисторы 10и 11, объединенные выводы которыхсоединены с коллектором транзистора 4 и-р-и типа триггера и черезтретий резистор 12 - с базой первого дополнительного транзистора 7,которая соединена с резистором связи триггера. База второго дополнительного транзистора 8 соединена сколлектором первого дополнительноготранзистора 7 и через четвертый дополнительный резистор 13. - с базойтранзистора 3 р-и-р типа триггера.Коллектор второго дополнительноготранзистора 8 соединен с управляющим входом согласующего ключа 14,первый выход которого соединен с эмиттером транзистора выходного ключа 6, второй выход через оптрон 15 с выводом балластного резистора 16 и через светодиод 17 - с коллектором транзистора выходного ключа 6.Устройство импульсной коммута-ции и защиты преобразователя напряжения работает следующим образом.При номинальном токе, протекающем через контролируемую шину, напряжение на измерительном резисторе 1 равно величине, при которой пороговый усилитель 2 находится в запертом состоянии. При этом транзисторы 3 и 4 триггера удерживаются запертыми. Интегрирующий конденсатор 5разряжен, Транзисторный выходнойключ 6 заперт, что соответствует сигналу включения преобразователя напряжения. Транзисторы 7 и 8 также заперты, согласующий ключ 14 заперт, последовательно включенные оптрон 15и светодиод 17 удерживаются в запертом состоянии,Таким образом, триггер, выходнойтранзисторный ключ 6 и введенные элементы не потребляют тока от вспомогательного источника напряжения Е-д.Сигналы визуальной (световой) и электронной индикации отсутствуют. Если.3 ток, протекающий через контролируемую шину, превышает допустимую величину, например, вследствие короткого замыкания нагрузки преобразователя напряжения, что является ава"Я рийным режимом для преобразователя,то напряжение на измерительном ре"зисторе 1 оказывается выше порогаусилителя 2. При этом пороговый усилитель 2 вырабатывает сигнал, который поступает на вход триггера, выполненного на транзисторах 3 и 4разного типа проводимости. Транзистор 3 типа р-и-р триггера отпирается безынерционно, а транзистор 4типа и-р-и с задержкой. Время задержки определяется временем зарядаинтегрирующего конденсатора 5 черезколлекторный резистор транзистора3 до напряжения отпирания переходабаза - эмиттер транзистора 4. Приотпирании транзистора 4 триггер переключается в другое устойчивоесостояние, при котором транзисторы3 и 4 разного типа проводимости поддерживают друг друга в отпертом сосц тоянии, Одновременно с отпираниемтранзистора 4 триггера отпирается выходной транзисторный ключ б, что соответствует сигналу выключения преобразователя напряжения. При насыщенных транзисторах 3 и 4 одна иэцепей обратной связи триггера, в которую последовательно включен дополнительный резистор 12, образуетделитель, обеспечивающий необходимое напряжение смещения для первогодополнительного транзистора 7. Первый и второй резисторы 10 и 11 оказываются подключенными через последовательно соединенные насыщенныйтранзистор 4 и переход база - эмиттер транзистора 6 к общей шине. Врезультате транзисторы 7 и 8 находятся в линейном режиме. При этом,вследствие положительной обратнойсвязи через времязадающий конденсатор 9, транзисторы 7 и 8 вырабатывают импульсы, длительность и периодследования которых определяются емкостью времязадающего конденсатора9 и сопротивлениями первого и второго резисторов 10 и 11.Импульсный сигнал, формируемый в коллекторе транзистора 8, управляет согласующим ключом 14, который подключает точку соединения оптрона 15 и светодиода 17 к .общей шине. В результате оптрон 15 питается постоянным током, а светодиод 16 - им пульсным током, величины которых практически равны и определяются балластным резистором 16.В предлагаемом устройстве одновременно формируются сигнал выключения преобразователя напряжения, гальванически развязанный сигнал индикации о состоянии преобразователя напряжения, импульсная световая индикация об аварийном состоянии преобразователя напряжения.В предлагаемом устройстве для уменьшения потребляемой мощности используется один и тот же ток от вспо могательного источника Ев и как для непрерывного питания оптрона 15, так и для импульсного питания светодиода 17. Кроме того, дополнительно введены элементы (транзисторы 7 и 8 с дополнительными резисторами 10-13) образуют одну из цепей обратной связи триггера и поэтому практически не увеличивают потребление мощности. Введение в одну из цепей обратной связи триггера двух транзисторов, обеспечивающий импульсную световую индикацию, позволяет выполнить устро ство проще (уменьшить количество эле ментов) по сравнению с вариантом, когда для формированиясветовых импульсов используют отдельный управля емый генератор. 15 20- 35 Формула изобретения устройство коммутации и защиты 40 преобразователя напряжения, содержащее измерительный резистор, включенный в контролируемую токопроводящуи шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого подключен ко входу запуска триггера,выполненного на транзисторах разного типа проводимости, у одного изкоторых база соединена с интегрирующим конденсатором, выход триггерасоединен с базой транзистора выходного ключа, и балластный резистор,первый вывод которого соединен с источником питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, дополнительно введены два транзистора,четыре резистора, времязадающий конденсатор, согласуищий ключ, оптрони светодиод, причем эмиттеры дополнительных транзисторов соединены через времязадаищий конденсатор, параллельно которому подключены первыйи второй последовательно соединенныерезисторы, объединенные выводы последних соединены с коллектором транзистора и-р-п типа триггера и черезтретий резистор - с базой первоготранзистора, которая соединена с ре-зистором связи триггера, база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора и через четвертый дополнительный резистор - сбазой транзистора р-и-р типа триггера, коллектор второго дополнительного транзистора соединен с управляющим входом согласующего клича, первый выход которого соединен с эмиттером транзистора выходного ключа,второй выход через оптрон - со вторым выводом балластного резистора ичерез светодиод - с коллектором транзистора выходного клича.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Агапов М,В., Питуха А.В. Электрическая защита полупроводниковыхисточников питания. Изд-во "Советское радио", 1966, с. 123, рис. 80.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2459571/21,кл. Н 03 К 17/02, 1977 (прототип).едакт аз 907 одписноеа СССР 4 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 б Тираж 995 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, П 35 Р омитет открытий шская .наб.