Устройство для защиты нагрузки

(72) Авторы изобретен и А.В.Власова, Е.Н.Фокин и В.П.З 7) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ АГРУЗКИ перенаппараллель жения, но наг дключенны ласующий од, по ке, со ные тр ры сое ветств анэис р и защит транзисто нэисторы е ащитныеельно, Уены колл ены парно объеди них сооктора,базы, ик поло ттеры ц че ем коллект резистор подключе ительной ши еры -и дополните ба зи к ттеру согл о тра ора, колк плюсуитания,рого подкл то ч го чни ополните к у управля нако в д т защита ст ния го кани Цель изобретения - повьппение дежности защиты путем введения ты нагрузки от повьппенного знач тока и тока короткого замыкания Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты различных радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания и от повышенного значения тока нагрузки.По основному авт,св. 9678477 известно устройство для защиты нагрузки, включающее источник питания, нагрузки, датчик перенапряжения и исполнительный блок. Датчик перенапряжения содержит последовательно соединенные пороговый элемент на стабилитроне и делитель напряжения на резисторах. Со средней точкой делителя напряжения на резисторах соединен исполнительный блок, который содержит дополнительный источник питания, управляющий транзистор, подключенный эмиттером к отрицательной шине, коллектором через резистор - к плюсу дополнительного источника питания, а базой - к средней точке делителя напряжения датчика нагрузке и к минусуго источника питания а его база - к колле его транзистора 11 . ином устройстве отсутнагрузки от повьппеннока и тока короткого90408Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиком тока перегрузки, триггером и блоком согласования на транзисторе, эмиттер которого подключен к базе управляющего транзистора, а коллектор через резистор - к положительной шине, коллектор одного из транзисторов триггера через диод подключен к датчику тока перегрузки и через О другой диод и резистор, между точкой соединения которых и отрицательной шиной включен конденсатор, подключен к базе второго транзистора триггера, коллектор которого через 1% два резистора, между точкой соединения которых и отрицательной шиной включен конденсатор, подключен к базе транзистора блока согласования и через диод и два резистора, между 20 точкой соединения которых и отрицательной шиной включен конденсатор, соединен с базой первого транзистора. На чертеже представлена принципи- ру альная схема устройства.Устройство для защиты нагрузки содержит источникпитания, нагрузку 2, датчик 3 перенапряжения, включающий последовательно соединенные стабилитрон 4 и делитель напряжения на резисторах 5 и 6, средняя точка которого соединена с исполнительным блоком 7, содержащим дополнительный источник 8 питания, управляющий тран 5 зистор 9, подключенный эмиттером к отрицательной шине, коллектором через резистор 10 - к дополнительному источнику 8 питания, базой - к средней точке делителя напряжения на резисторах 5 и 6. К плюсу дополнительного источника 8 питания подключен коллектор, согласующего транзистора 11, база которого подключена к коллектору управляющего транзистора4 9, Защитные транзисторы 12 подключены эмиттерами к нагрузкам 2 и к минусу дополнительного источника 8 питания, а коллекторами - к положительной шине, базами же через резисторы 13Ч к эмиттеру согласующего транзистора . К отрицательной шине подключен анод диода 4, включенного параллельно нагрузкам 2. Последовательно с нагрузками 2 включены датчики 15 тока перегрузки, выходы которых через диод 16 соединены со входом триггера 17 защиты от перегрузок, содержащим транзистор 18 (выключаощий тран" 3 4зистор), подключенный через резистор 19 к положительной шине, а через диод 20 и резистор 21 - к базе транзистора 22 (включающий транзистор). Эмиттер транзистора 8 подключен к отрицательной шине, а база - к точке соединения резисторов 23 и 24, Резисторы 23-25, диод 26 и резистор 27 образуют делитель напряжения, подключенный параллельно источнику 1 пита" ния. Коллектор транзистора 22 подключен через резистор 2 к положительной шине, а через резисторы 28 и 29 - к базе транзистора 30 блока 31 согласования, эмиттер которого подключен к базе управляющего транзистора 9, а коллектор через резистор 32 - к положительной шине. Эмиттер транзистора 22 подключен к отрица" тельной шине и одновременно через конденсатор 33 к точке соединения резисторов 28 и 29, и база - к точке соединения резисторов 21 и 34.Резистор 34 подключен параллельно переходу база-эмиттер транзистора 22, конденсатор 35 - параллельно последовательно соединенным резисторам 23 и 24, а конденсатор 36 подсоединен параллельно последовательно соединенным резисторам 21 и 34.Схема защиты от повышенного значения тока и тока короткого замыкания основана на работе триггера защиты от перегрузок, который имеет два электрических состояния устойчивого равновесия "Включено" и "Выключено".Состояние "Включеносоответствует нормальному току в нагрузке а состояние "Выключено" соответствует повышенному значению тока или токуб короткого замыкания.Устройство работает следующим образом. При включении источника 1 питания на вход транзистора 8 через резистор 24 подается напряжение с конденсатора 35, а на вход транзистора 22 через резистор 21 - с конденсатора 36, Конденсатор 35 заряжается через резистор 27, диод 26 и резистор 25, а конденсатор 36 - через резистор 19 и диод 20. Время заряда конденсатора 35 эначительйо больше, чем время заряда конденсатора 36,оследовательно, напряжение на конденсаторе 36 быстрее достигнет величины достаточной для открывания транзистора 22, Транзистор 22 открывает90408 ся, шунтируя входную цепь транзисторов 18 и 9, прн этом транзисторы2 находятся в режиме глубокого насыщения Щз - 0,2 В) и напряжениеисточника 1 питания подается на нагрузку 2. Схема триггера 17 защитынаходится в состоянии устойчивогоравновесия "Включено". При превыше нии нормального значения тока илипри токе короткого замыкания в нагрузках 2 на вход триггера 17 защитыподается сигнал с датчиков 15 перегрузки Цещь 4.1 В), транзистор 22закрывается, и когда напряжение наконденсаторе 35 достигнет величиныдостаточной для открывания транзистора 18, последний открывается,шунтируя входную цепь транзистора 22.Схема триггера 17 защиты переходитв другое состояние устойчивого равновесия "Выключено", Управляющийтранзистор 9 открывается и шунтируег переход база"эмиттер защитных12 и согласующего 11 транзисторов.Защитные транзисторы 12 закрываются 25и напряжение на нагрузке снижаетсяпрактически до нуля. Резистор 28 иконденсатор 33 предназначены для задержки подачи сигнала с триггера 17защиты на управляющий транзистор 9 зона время перехода триггера защитыиз состояния Включено" в состояние"Выключено. С целью увеличения КПДустройства триггер 17 защиты выполнен на маломощных транзисторах,Длясогласования режима работы транзисторов триггера 17 защиты с режимомработы управляющего транзистора 9введен блок 31 согласования. Времясрабатывания устройства защиты от по Овышенного значения тока или токакороткого замыкания определяется временем заряда конденсатора 35. Послеуменьшения тока в нагрузке до нормального значения или устранения ко43роткого замыкания для дальнейшей работы устройства необходимо выключить,а затем включить источник 1 питания.Данное устройство обеспечивает защиту от повышенного напряжения от10 3 6повьпденного значения тока и тока короткого замыкания неограниченного числа потребителей.Совмещение функций защиты от повышения напряжения источника питания, от повышенного значения тока и токаг короткого замыкания в нагрузке расширяет область применения предлагаемого устройства. Использование дополнительного изобретения в устройствах для защиты нагрузки позволит улучшить весогабаритные характеристики радиотехнических устройств, а также увеличить их КПД и надежность. формула изобретения Устройство для защиты нагрузки по авт.св. 1678477, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком тока перегрузки, триггером и блоком согласования на транзисторе, эмнттер которого подключен к базе управляющего транзистора, а коллектор через резистор - к положительной шине, коллектор одного иэ транзисторов триггера через диод подключен к датчику тока, перегрузки и через другой диод и резистор, между точкой соединения которых н отрицательной шиной включен конденсатор, подключен к базе второго транзистора триггера, коллектор которого через два резистора, между точкой соединения которых и отрицательной шиной включен конденсатор, подключен к базе транзистора блока согласования и через диод и два резистора, между точкой соединения которых и отрицательной шиной включен конденсатор, соединен с базой первого транзистора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе). Авторское свидетельство СССРР 678477, кл. Н 02 Н 7/1 О, 1977,