Устройство защиты усилителямощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 110379 (21) 2734002/18-09 (51)M. КЛ.

Н 02 Н 7/20 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР яо делам изо6ретеиий

N открытий

Опубликовано 280281. бюллетень Но 8

Дата опубликования описания 280 281 (53) УДК 621. 375.026 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е.Areea, С. И.Пушкин, И. В. Вулин-Соколов и A.И КоэОрезов . г- Л (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ УСИЛИТЕЛЯ МОЦНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в выходных каскадах усилителей мощности и устройств автоматики.

Известно устройство защиты усилителя мощности, коммутирующие элемен- ты которого включены последовательно между шинами источника питания. Устройство содержит формирователи обрат- 10 ной связи, выходы которых подключены ко входам коммутирующих элементов, соединенных с минусовой и плюсовой шинами источника питания соответственно j1) .

Однако такое устройство не обеспе- 15 чивает защиту выходных усилителей от коротких замыканий в нагрузке и на выходе ключевых элементов.

Цель изобретения — защита от коротких замыканий в нагрузке и умень- 20 шение сквозных токов.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве защиты усилителя мощности, коммутирующие элементы которого включены последовательно между шинами источника питания, содержащем формирователи обратной связи, выходы которых подключены ко входам коммутирующих элементов, соединенных с минусовой и плюсовой шинами источ- 30 ника питания соответственно, формирователи обратной связи выполнены на пороговых элементах и подключены своими входами к выходам коммутирующих элементов через выпрямители.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема устройства, на фиг. 2 — циклограмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит коммутирующие элементы 1-4, шины 5 и 6 источника питания, формирователи 7 и 8 обратной связи, выпрямители 9 и 10, резистор 11, диоды 12 и 13, стабилитроны 14 и 15, инвертор 16, диод 17, резистор 18, диоды 19 и 20, резистор 21 и нагрузку 22.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальном состоянии открыт коммутирующий элемент 4, а коммутирующий элемент 3 закрыт, при этом положительный потенциал с резистора 11 зашунтирован открытым диодом

12 и коммутирующим элементом 4, а вход коммутирующего .элемента 3 зашунтирован через диод 13, диод 12 и коммутирующий элемент 4. СтабилитроН 15 при этом не пробит, на вход инвертора 16 иенс..таус т нулевой йо809442 тенциал и выпрямитель 10 поддс.рживается в запертом состоянии °

При поступлении сигналов управления на запирание и отпирание коммутирующих элементов 4 и 3 коммутирующий элемент 4 за счет избыточного заряда в базе не может мгновенно закрыться. Поэтому, хотя диод 13 запирается сигналом управления, диод

12 все еще открыт за счет избыточного заряда и продолжает шунтировать вход коммутирующего элемента 3. После рассасывания избыточного заряда диод

12 запирается и отпирается коммутирующий элемент 3. При этом через диод 17 и резистор 18 открывается стабилитрон 15, на входе инвертора 16 1 появляется единичный потенциал, а диод 19 через инвертор 16 шунтирует вход коммутирующего элемента 4, дублируя его запирание через диод 20.

В следующий момент сигналы управ- 20 ления поступают на отпирание и эапирание коммутирующих элементов 3 и 4.

При этом стабилитрон 15 остается открытым через диод 17 и резистор 18 на время рассасывания избыточного за- 2 ряда из базы коммутирующего элемента 3, на это же время остается закрытым коммутирующий элемент 4. После запирания диода 17 и стабилитрона 15 устройство возвращается в начальное состояние.

Процесс работы устройства поясняется циклограммой, приведенной на фиг.2, где 3 < и Ч < — эпюры токов в точках а и б фиг.1,J@з и 3K4— эпюры выходного тока коммутйрующих элементов 3 и 4 без обратной связи, Jq и 34 — эпюры тока в точках 3 и 4, формируемые с помощью обратной связи, Э и y 4 сос э нюры выходи о тока 40 коммутирукщих элементов 3 и 4 с учетом действия обратной связи.

В случае короткого замыкания на выходе коммутирующего элемента 4 автоматически открывается диод 12, вход коммутирующего элемента 3 шунтируется и он запирается.

В случае короткого замыкания на выходе коммутирующего элемента 3 отпирается диод 17 и пробивается стабилитрон 15 вход коммутирующего элемента 4 шунтируется через диод 19 и выход инвертора 16. Аналогично осуществляется защита от коротких замыканий в нагрузке.

Таким образом, в предлагаемом устройстве при малых. аппаратурных затратах без использования реактивных элементов обеспечивается полная защита от сквозных токов в коротких замыканиях в нагрузке или на выходах коммутирующих элементов 1-4. Такое устройство может найти широкое применение при построении усилителей для следящего электропривода, привода роботов и манипуляторов.

Формула изобретения

Устройство защиты усилителя мощ.ности, коммутирующие элементы которого включены последовательно между шинами источника питания, содержащее формирователи обратной связи, выходы которых подключены ко входам коммутирующих элементов, соединенных с минусовой и плюсовой шинами источника питания соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью защиты от коротких замыканий в нагрузке и уменьшения сквозных токов, формирователи обратной связи выполнены на пороговых элеМентах и подключены своими входами к выходам коммутирующих элементов через выпрямители.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Леоненко Л.И., Павлова A.Ï.

Мостовые регуляторы с защитой от сквозных токов. В кн. "Электронная техника в автоматике", вып. 6, М., "Советское радио", 1974.