Транзисторный усилитель мощности

 

О П И С А Н И Е (и) 47090Ф

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оэ Советских

Социалистических

Республик

--

f

1 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.02.72 (21) 1747988/26-21 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опуоликовано 15.05.75. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 07.08.75 (51) М Кл Н 03f 3/26

Н 0211 7/20

Государственный комитет!

Совета Министров СССР; по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.375.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Артамонов, Л. П. Зингер и Е. Н. Мельникова (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЬ и УСИЛИТЕЛЬ МО1ЦНОСТИ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в различных устройствах усиления сигналов постоянного и переменного тока, а также в быстродействующих электроприводах следящих систем.

Известен транзисторный усилитель мощности, выполненный по двухтактной схеме с двухполярным источником питания, содержащий цепь защиты от короткого замыкания в нагрузке в виде резисторного датчика тока, включенного последовательно с нагрузкой и параллельно входу двух релейных усилителей, выходы которых подключены к исполнительному элементу, выполненному по схеме симметричного двухполярного ключа, закорачивающего вход усилителя мощности при коротком замыкании в нагрузке.

Однако в этом усилителе не обеспечивается надежная защита транзисторов выходного каскада от короткого замыкания в нагрузке, если сопротивление нагрузки может изменяться в широких пределах, как это характерно, например, для электропривода постоянного тока.

Для повышения надежности защиты от короткого замыкания в нагрузке в предлагаемом устройстве второй вход каждого релейного усилителя соединен через диод с общей точкой источника питания, причем один диод подключен к входу релейного усилителя анодом, а другой — катодом.

Усилитель мощности в таком исполнении обладает повышенной надежностью работы

5 в условиях резких изменений сопротивления нагрузки в больших пределах.

На чертеже представлена принцпиальная схема предлагаемого транзисторного усилителя мощности с устройством защиты от корот10 кого замыкания в нагрузке.

Силовая цепь усилителя содержит собственно усилитель мощности 1, выполненный по двухтактной схеме с одним входом и общей точкой входа и выхода, состоящий в простей15 шем случае из четырех транзисторов; нагрузку 2, например якорь двигателя постоянного тока; двухполярный источник питания 3, к общей точке которого подключен один из зажимов нагрузки, и резистор 4 (датчик тока на20 грузки), включенный между общсй точкой входа и выхода усилителя 1 и вторым зажимом нагрузки.

Устройство защиты усилителя содержит два транзисторных релейных усилителя 5 и 6 с двумя входами каждый, выполненных по идентичным схемам, но на транзисторах противоположных типов проводимости; симметричный двухполярный ключ 7, подключенный параллельно входу усилителя 1, выполненный на транзисторах 8 и 9 противоположных ти470909 пов проводимости, подключенных базами к коллекторам выходных транзисторов релейных усилителей 5 и 6, и диодах 10 и 11; разделительные диоды 12 и 13, включенные между базами входных транзисторов релейных усилителей 5 и 6 и общей точкой источника питания 3 последовательно с резисторами-делителями напряжения на нагрузке, и двухполярный источник питания 14 релейных усилителей5и6.

Общие точки релейных усилителей 5 и 6 и источника питания 14 соединены с общей точкой усилителя 1. Цепи баз входных транзисторов релейных усилителей 5 и 6 являются запирающими входами этих усилителей; в соответствии с этим на базу транзистора с проводимостью типа р — n — р усилителя 5 через диод 12, подключенный ко входу усилителя 5 катодом, подается часть напряжения, развивающегося на нагрузке 2, в положительной полярности, а на базу транзистора с проводимостью типа и — р — и усилителя 6 через диод

13, подключенный ко входу усилителя 6 анодом, подается это же напряжение, но в отрицательной полярности.

Отпирающими входами релейных усилителей 5 и 6 являются эмиттеры упомянутых входных транзисторов, подключенные к точке соединения резистора 4 и нагрузки 2. Таким образом, управляющим напряжением для релейных усилителей является разность напряжения, снимаемого с датчика тока (резистора 4) и части напряжения, развивающегося на нагрузке 2.

B нормальном рабочем режиме, когда сопротивление нагрузки 2 превышает некоторое минимально допустимое значение, при любом возможном токе нагрузки запирающее напряжение превышает отпирающее, оба релейных усилителя 5 и 6 остаются закрытыми и также остаются закрытыми транзисторы 8 и 9 ключа 7.

При недопустимом уменьшении сопротивления нагрузки 2, например при коротком замыкании, запирающее напряжение резко уменьшается и один из релейных усилителей 5 или

6 открывается; при этом практически мгновенно открывается один из транзисторов 8 или 9

10 ключа 7, благодаря чему вход усилителя 1 шунтируется малым сопротивлением открытого транзистора и открытого диода, и ток через нагрузку прекращается. Открывшийся релейный усилитель остается в этом состоянии и

15 после прекращения тока через цепь нагрузки, что может быть использовано в качестве сигнала о возникновении данного вида неисправности.

Предмет изобретения

Транзисторный усилитель мощности, выполненный по двухтактной схеме с двухполярным источником питания, содержащий цепь защиты от короткого замыкания в нагрузке в виде

25 резисторного датчика тока, включенного последовательно с нагрузкой и параллельно входу двух релейных усилителей, выходы которых подключены к исполнительному элементу, выполненному по схеме симметричного

Ç0 двухполярного ключа, закорачивающего вход усилителя мощности при коротком замыкании в нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты от короткого замыкания в нагрузке, второй вход

35 каждого релейного усилителя соединен через диод с общей точкой упомянутого источника питания, причем один диод подключен ко входу релейного усилителя анодом, а другой— катодом.

470909

Составитель В. Артамонов

Редактор И. Шубина Техред Т. Миронова Корректор О. Тюрина

Заказ 1957/7 Изд. № 1428 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4i5

Типография, пр. Сапунова, 2