Устройство для защиты нагрузки от токовых перегрузок

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам защиты от аварий, осуществляющим автоматическое отключение и реагирующим на токовые перегрузки без последующего восстановления сокращения, и может быть использовано в цепях постоянного тока с нестабилизированным источником напряжения. Целью изобретения является HOBbuueinie надежности путем исключения ложных срабатываний п)и снижении напряжения источника питания. Для этого в устройство введен третий транзистор 12. В качестве датчика тока используется переход коллектор-эмиттер транзистора 4, напряжение которого является функцией протекающего тока. Транзистор 12. запирающий транзистор 4, реагирует непосредственно на изменение напряжения коллектор-эмиттер транзистора 4, поэтому порог его срабатывания не зависит от папряжения источника питания. 1 ил. О) X f 5 ) СЗ 3; «с со taioA с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 4 H 03 Н 3/08 юлу„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (г

C:;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4024938/24-07 (22) 24.02.86 (46) 23.06.87. Бюл. № 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) А. Г. Запорожец, В. И. Евдокимов и Н. И. Строганов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 313575, кл. Н 02 Н 3/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 277063, кл. Н 02 Н 3/08, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НАГРУЗКИ ОТ ТОКОВЫХ ПЕРЕГРУЗОК (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от аварий, осуществляющим автоматическое

„. Я0„„1319247 отключение и реагирующим на токовые Iic регрузки без последующего восстановления сокращения, и может быть использовано в цепях постоянного тока с нестабилизированным источником напряжения. 11елыо изобретения является повышение надежности путем исключения ложных срабатываний при снижении напряжения источника п.ггани5!.

Для этого в устройство введен третий транзистор 12. В качестве датчика тока используется переход коллектор-эмиттер транзистора 4, напряжение которого является функцией протекающего тока. Транзистор !2. запирающий транзистор 4, реагирует непосредственно на изменение напряжения коллектор-эмиттер транзистора 4, поэтому порог его срабатывания не зависит от ll;!пряжения источника питания. 1 ил.

1319247

Формула изобретения

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от аварий, осуществляющим автоматическое отключение и реагирующим на токовые перегрузки без последующего восстановления соединения, и может быть использовано в целях постоянного тока с несталибизированным источником напряжения.

Цель изобретения — повышение надежности путем исключения ложных срабатываний при снижении напряжения источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, Устройство содержит первый транзистор 1 P-N-P-проводимости, предотвращающий протекание тока по элементам схемы после отключения нагрузки (не показана), подключенный эмиттером к положительной шине 2 источника питания, база транзистора 1 через пятый резистор 3 подключена к коллектору второго транзистора 4, N-P-N проводимости, эмиттер которого подключается к отрицательной шине источника 5 питания и к нему подсоединены катод второго диода 6, вторая обкладка конденсатора 7 и второй вывод второго резистора 8. Первый вывод резистора 8 подключен к базе транзистора 4 и через четвертый резистор 9 и первый резистор !О соединен с коллектором первого транзистора 1. Точка соединения коллектора первого транзистора 1 и первого резистора 10 соединена через третий резистор 11 с точкой соединения базы третьего транзистора 12 первой обкладки конденсатора 7 и анода первого диода 13, точка соединения первого резистора 10 и четвертого резистора 9 подключена к коллектору третьего транзистора

12 N-P-N проводимости, эмиттер которого соединен с анодом второго диода 6, катод первого диода 13 соединен с коллектором второго транзистора 4 и является первым выводом устройства, к которому подключается первый вывод нагрузки, второй вывод нагрузки подключается к эмиттеру первого транзистора 1. Точка 14 соединения базы первого транзистора 1 и пятого резистора 3, а также точка 15 соединения базы второго транзистора 4 и второго резистора 8 являются выводами для подключения к источнику импульсов напряжения положительной полярности.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения на шины

2 и 5 питания, на вывод 15 подается импульс напряжения положительной полярности.Транзистор 4 переходит в режим насыщения, понижая потенциал базы транзистора 12, переводя его в режим отсечки, и повышая потенциал базы транзистора 1, переводя его в режим глубокого насыщения.

В результате на базу транзистора 4 от шины 2 через транзистор и резисторы

10 !

9 и 10 подается ток, достаточный для поддержания транзистора 4 в глубоком насыщении, т. е. устройство остается во включенном положении.

При подаче на базу транзистора 1 через вывод 14 импульса положительной полярности (замыкание базы транзистора 1 на шину 2) происходит отключение устройства.

При увеличении тока нагрузки независимо от того, чем это вызвано — увеличением напряжения источника питания при постоянном сопротивлении нагрузки, снижением сопротивления нагрузки при постоянном напряжении источника питания или уменьшением сопротивления нагрузки и увеличением напряжения источника питания одновременно, увеличивается напряжение насыщения Ы. транзистора 4. При увеличении напряжения U транзистора 4 до порогового значения, заданного диодами 6 и 13, транзистор 12 переходит в режим насыщения, шунтируя резисторы 8 и 9, и, следовательно, переводит транзистор 4 в режим отсечки. Напряжение на базе транзистора 1 уменьшается до нуля и транзистор

1 переходит в режим отсечки, прерывая ток в резисторах 8 — -10, в коллекторе транзистора 12 и базе транзистора 4. Диод

13 оказывается включенным в непроводящем направлении через нагрузку между шиной 2 и базой транзистора 12, прерывая ток в цепи: шина 2 — нагрузка — переход база — эмиттер транзистора 12 диод 6 — шина 5.

При снижении напряжения питания и постоянном сопротивлении нагрузки устройство не срабатывает, так как U„, транзистора 4 уменьшается в связи с уменьн ением тока через нагрузку.

Таким образом, благодаря тому, что в качестве датчика тока используется переход коллектор-эмиттер транзистора 4, напряжение U<> которого является функцией протекающего тока, транзистор 12, запирающий транзистор 4, реагирует непосредственно на изменение напряжения коллекторэмиттер транзистора 4 и поэтому порог его срабатывания не зависит от напряжения источника питания; в цепи обратной связи применен элемент регулирования порога срабатывания с нелинейной вольт-амперной характеристикой (диоды 6 и 13), позволяюгций изменять ток базы третьего транзистора на несколько порядков по экспоненциальному закону, т. е. обратная связь является функцией U<-.

Изобретение можно использовать для защиты нагрузки то токовых перегрузок при работе с нестабилизированными источниками питания.

Устройство для защиты нагрузки от токовых перегрузок, содержащее первый и вто131924?

Составитель К. Шилан

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 2529/54 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рой транзисторы соответственно (P-N-P) и

N-P-N-проводимости, при этом эмиттер первого транзистора подключается к плюсовой клемме источника питания, его коллектор соединен с первым выводом первого резистора, эмиттер второго транзистора подключается к минусовой клемме источника питания, а база второго транзистора через второй резистор соединена с его эмиттером, первый диод, анод которого соединен с первой обкладкой конденсатора, второй диод, третий резистор, четвертый резистор, пятый резистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения ложных срабатываний при снижении напряжения источника питания, в него дополнительно введен третий транзистор N-P-N-проводимости, база которого подкгпочена к точке соединения анода первого диода и первой обкладки конденсатора, к этой же точке через третий резистор подключен коллектор первого транзистора, к второму выводу первого резистора подсоединены коллектор третьего транзистора и первый вывод четвертого резистора, второй вывод которого соединен с базой второго транзистора, эмиттер третьего транзистора подключен к аноду второго диода, катод которого соединен с второй обкладкой конденсатора и с эмиттером второго транзистора, катод первого диода соединен с коллектором второго т1)анзистора и под10 ключается к первому выводу нагрузки, эмиттер первого транзистора подключается к второму выводу нагрузки, база первого транзистора через пятый резистор, соединена с коллектором второго транзистора, а точка

15 соединения базы первого транзистора и пятого резистора и точка соединения базы второго транзистора и второго резистора подключаются к источнику импульсов напряжения положительной полярности.