Устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента

 

(!Ю (tll

Г щ). 005% 1/58

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ю» Й Ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н»т сна» свидательствм

Ю

° °

»а

Ф» ф1) 752602 (21) .3391226/24-07 (22) 08.02,82 (46) 15.08.83. Бюл. В 30 (72) В ° À.Бурцев и Ю.Н.Снегирев (5З) 621. З16.722.1(а88.8) .

"(56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 752602, кл. Н 02 Н 7/10, 1978.

-(54) (57) УСТРОЙС?ВО ДЛЯ ЗАЩИТЦ (yZ

ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ СИЛОВОГО ТРАНЗИС»

ТОРА РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА по авт.св. 9 752602, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьивения. надежности путем стабилизации порога срабатывания защиты, в него введен диод, катод которого подключен к эмиттеру входного транзистора аерного каскада защиты, а анод - к входной клемме.

1035588

Изобретение относится к электро технике, в частности к схемам защиты электрических приборов,. и предназначено для защиты от перегрузок по току регулирующих элементов стабилизированных источников питания.

Ilo основному авт.св. 752602 известно устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента, содержащее резисторный датчик тока, парал- .10 лельно которому включен вход двухкаскадного транзисторного усилителя, выход которого включен между зажимом управления и выходным зажимом устройства, и резисторы, конденсатор, 15 диоды, стабилитрон и дополнительный транзистор, эмиттер-коллекторный переход которого через резистор включен между базой первого транзистора двухкаскадного усилителя и выходным зажимом устройства, база дополнительного транзистора .через резистор, конденсатор и первый диод соединена с катодом стабилитрона, включенного в коллекторную цепь первого транзистора усилителя, причем катод первого диода соединен с входом второго каскада усилителя, а второй диод включен между выходным зажимом устройства и точкой соединения конденсатора и резистора в базовой цепи дополнительного транзистора(1).

Недостатком известного устРойства является низкая стабильность порОга срабатывания защиты, вызванная тем, что при любом малом токе на- 35 грузки к переходу эмиттер-база входного р- и -р-транзистора приложено напряжение, которое является отпи рающим для транзистора, так как плюс напряжения приложен к эмитте- 40 ру, а минус к базе. Наличие небольшого отпирающего напряжения на резисторном датчике тока может привести к отпиранию входного транзистора каскада защиты, что влечет за собой 45

его ложное срабатывание. Вероятность ложных срабатываний каскада защиты при наличии начального отпирающего напряжения за счет разброса входных характеристик транзистора увеличива- 50 ется особенно в условиях изменения температур окружающей среры в диапа« зоне (-60) - плюс(60) С, что снижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем стабилизации порога срабатывания защиты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство по авт.св. 9 752602 введен диод, катод которого подклю- 60 чен к эмиттеру входного транзистора первого:каскада защиты, а анод — к входной клемме.

На чертеже представлена схема предложенного устройства.

Устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулируемого элемента содержит входную 1 и выходную 2 клеммы, включенные последовательно в одну из питающих шин, управляющую клемму 3, регулирующий элемент на транзисторах

4,5 и 6 и каскад защиты, состоящий из резисторного датчика тока 7, соединенного одним выходом.с коллектором выходного транзистора 4 регулирующего элемента, а другим - с входной клеммой 1 устройства, входного транзистора первого каскада защиты проводимости типа р- И -р, база которого через ограничивающий резистор 9 соединена с точкой, объединяющей коллектор выходного.транзистора 4 регулирующего элемента и один из выводов резисторного датчика тока 7, а коллектор через резистор 10 соединен с катодом стабилитро. на 11, анод которого подключен к выходной 2 клемме устройства, и ано,дом первого разаязывающего диода 12, катод которого через ограничивающий резистор 13 соединен с базой транзистора 14 второго каскада защиты, переход коллектор-эмиттер которого подключен соответственно между управляющей 3 и выходной 2 клеммами устройства, а через последовательно соединенные конденсатор 15 и резистор 16 — к базе дополнительного транзистора 17, коллектор которого через резистор 18 подключен к базе входного транзистора 8 каскада за-, щиты, а второй развязывающий диод

19 катодом подключен к точке соединения конденсатора 15 и резистора 16 и анодом — к выходной клемме 2 устройства, диод 20, соединенный катодом с эмиттерами входного транзистора 8 первого каскада защиты и первого согласующего транзистора 5 регулирующего элемента, при этом анод диода 20 соединен с входной клеммой 1 устройства.

Устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента работает следующим образом.

При отсутствии перегрузки по току транзисторы 8, 14 и 17 каскада защиты закрыты и не оказывают влияния на работу регулирующего. элемента.

Включение диода 20 обеспечивает запертое состояние транзистора 8, поскольку падение напряжения на резисторном датчике тока 7 выбирается меньшим, чем падение напряжения на диоде 20.

При возникновении перегрузки или короткого замыкания падение напряже» ния на резисторном датчике тока.7 становятся больше падения напряжения на диоде 20, напряжение на. эмиттере транзистора 8 каскада защиты

1035588

Составитель С.Горбачева

Техред М.Тепер Корректор И.Ватрушкина

Редактор Г.Гербер

Тираж 874

ВНИИПИ Государственного комита СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5832/49

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 отпирается. При этом происходит лавинообразный процесс переключения. транзисторов 8,14 и 17 из режима отсечки в режим насыцения,. и следовательно, транзисторы 4,5 и 6 регулирую щего элемента переключаются из актив- 5 ного режима в режим отсечки. Положительная обратная связь обеспечивает высокое быстродействие каскада защиты и надежное запирание .транзисторов регулирующего элемента 4,5 и 6. 10

Таким образом, порог срабатывания защиты определяется прямым падением напряжения на диоде 20., т.е. возрастание напряжения на резисторном датчике тока 7 должно сначала скомпенсировать заранее известное прямое напряжение на диоде, и только затем начинается открывание входного транзистора 8 первого каскада защиты.

В прототипе для срабатывания защиты. необходимо лишь обеспечить некоторое увеличение напряжения на резисторном датчике тока без необходимости компенсации какого-,нибудь запирающего напряжения. Последнее и не позво. ляло обеспечить определенный порог срабатывания защиты, поскольку на переходе эмиттер-база входного транзистора 8 первого каскада защиты всегда имеется некоторое начальное напряжение, являющееся по своей,по- 30 лярности отпирающим напряжением.

По мере заряда конденсатора 15 цепь положительной обратной связи разрывается, и входной транзистор 8 первого каскада защиты закрывается. 35

В то же время его закрытие приводит к разряду конденсатора 15 через резистор 13, базу транзистора 14 каскада защиты и раэвязывающий диод 19, в результате чего транзисторы 4,5 и 6 регулирующего элемента продолжают находиться в режиме отсечки. Когда энергии, накопленной в конденсаторе 15, будет недостаточно для удержания транзистора 14 каскада защиты в режиме насыщения, транзисторы 4,5 и 6 регулирующего элемента переходят в активный режим, в результате чего происходит нарастание тока через регулирующий элемент.

Как:только величина падения напряжения на реэисторном датчике от тока, перегрузки превышает падение напряжения на диоде 20, транзистор 8 первого каскада защиты отпирается, и процесс повторяется.

Таким образом, при наличии пере.грузки или короткого замыкания каскад защиты переводит схему в режим контрольных кратковременных включений, причем длительность контрольных импульсов определяется конденсатором 15 и резистором 13.

При снятии перегрузки схема автоматически переходит в исходное состояние, когда транзисторы 4,5 .и б открыты. Стабилитрон 11 служит для обеспечения постоянства периода контрольных включений независимо от величины питающего напряжения.

Таким образом, в предложенном устройстве осуществляется защита-от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента при стабильном пороге срабатывания защиты.

Исключаются ложные срабатывания защиты при нормальной работе стабилизатора, чем достигается повыиение эксплуатационной надежности работы устройства.в условиях изменения температуры окружающей среды минус(-60) плюс(+60 С.