Устройство для защиты электри-ческих цепей ot перегрузок иперенапряжений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<; 813575 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.79 (21) 2706269/24-07 (51) М. Кл.з с присоединением заявки №вЂ”

Н 02 Н 3/24

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— по делам иэооретеиий и открытий

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.81 (53) УДК 621.316..925 (088.8) (72) Л втор изобретения

В. 3. Орешкин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК И ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к устройствам зашиты электрических цепей от перегрузок и входных перенапряжений, в частности, может быть использовано для зашиты источников питания.

Известны устройства защиты электрических цепей, предусматривающие использование наряду с полупроводниковыми приборами, работающими в ключевом режиме, также и транзисторов, работающих в активном режиме (например устройство защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений) (1).

Однако при повышении входного напряжения, как правило, увеличиваются мощности рассеивания на транзисторах, работающих в активном режиме. Это снижает их надежность в схеме и приводит к выводу из строя устройства защиты.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений, содержащее генератор тока на транзисторе (2).

Однако в данном устройстве при повышении входного напряжения изменяется мощность рассеивания на транзисторе, поэтому возможен его перегрев и выход из строя транзистора. Кроме этого, возможен пробой коллекторного перехода транзистора и при нормальном тепловом режиме. Таким образом, применение генератора тока в устройстве защиты не только снижает надежность устройства, но и усложняет его за счет выполнения генератора тока на транзисторе.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства защитьь

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты от перегрузок и перенапряжений; содержащее транзисторы разного типа проводимости, включенные по схеме триггера, одно из плеч которого используется как ключевой транзистор, а другое как сравнивающий транзистор, ограничительной диод, шунтирующий база-эмиттер сравнив.-.ющего транзистора. Кроме того, база срзвнивающего транзистора подключена к коллектору ключевого транзистора плюсовой шине выхода и соединена диодом с эмиттером, подключенным через запоминающий конденсатор к минусовой шине питания, постоянный и переменный резис813575 торы и стабилитрон, оно снабжено диодом, включенным между точкой соединения эмиттера сравнивающего транзистора и ограничивак щего диода, и выводом делителя напряжения, выполненном на упомянутых резисторах, другои вывод которого подключен к отрицательной шине питания, а среднян точка делителя напряжения через стабилитрон подключена к плюсовой шине питания.

На чертеже приведена принципиальная электричсская схема устройства.

Устройство содержит ключевой транзистор !, сравнивающий транзистор 2, ограничительный диод 3, запоминающий конденсатор 4, резистор 5, диод 6, включеннный в прямом направлении при открытом ключевом транзисторе 1, стабилитрон 7, подключенный к средней точке резистивного делителя, содержащего резисторы 8, 9, а также резистор 10, обеспечивающий возвращение устройства в исходное состояние.

Устройство защиты электрических цепей ет перегрузок по току и входных перенапряжений работает следующим образом.

В нормальном режиме работы ключевой транзистор 1 и сравнивающий транзистор 2 открыты. Между входом устройства и средней точкой резистивного делителя, образованного резисторами 8, 9 поддерживается постоянное напряжение, определяемое стабилитроном 7. Резистором 8 задается ток базы ключевого транзистора 1, степень его насыщения и порог выключения через диод 6 и сравнивающий транзистор 2. Запоминающий конденсатор 4 заряжен через ограничительный диод 3 и сравнивающий транзистор 2. Напряжение на выходе устройства равно разности входного напряжения и напряжения насыщения ключевого транзистора I. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается напряжение насыщения на ключевом транзисторе l, приближаясь к установленному порогу, при переходе через который возникает ускоренный процесс запирания ключевого транзистора 1. При этом изменение напряжения на запоминающем конденсаторе 4 отстает по времени от уменьшения напряжения на базе сравнивающего транзистора 2, что приводит к ускоренному запиранию транзистора l.

Б нормальном режиме работы диод 6 включен в прямом направлении, а при закрытом ключевом транзисторе защищает стабилитрон 7 от замыкания на минус источника че4 рез резистор 8 и ограничительный диод 3.

При повышении входного напряжения возрастает напряжение на выходе устройства что приводит к увеличению тока нагрузки, а следовательно и тока коллектора ключевого транзистора 1, который лавинообразно выходит из насыщения, и происходит процесс его запирания.

Применение данной схемы защиты позволяет повысить надежность устройства, а также значительно упростить его за счет включения в цепь эмиттера, сравнивающего транзистора, последовательно включенного диода с резистивным делителем, к средней точке которого и входу устройства подключен стабилизирующий элемент, например стабилитрон. Надежность устройства значительно увеличивается за счет сокращения количества транзисторов в схеме.

Формула изобретения

Устройство для защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений, содержащее транзисторы разного типа проводимости, включенные по схеме триггера, одно из плеч которого используется как ключевой транзистор, а другое как сравнивающий транзистор, ограничительный диод, шун тирующий цепь база-эмиттер сравнивающего транзистора, кроме того база сравнивающего транзистора подключена к коллектору эо ключевого транзистора и плюсовой шине выхода, и соединена диодом с эмиттером, подключенным через запоминающий конденсатор к минусовой шине питания, постоянный и переменный резисторы и стабилитрон, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено диодом, включенным между точкой соединения эмйттера сравнивающего транзистора и ограничивающего диода, и выводом делителя напряжения, выполненном на упомянутых

4п резисторах, другой вывод которого подключен к отрицательной шине питания, а средняя точка делителя напряжения через стабилитрон подключена к плюсовой шине питания.

Источники информации, 4> принятые во внимание при экспертизе

1. Информационный листок», ВИМИ

¹ 74-0789.

2. Авторское свидетельство СССР № 542288, кл. Н 02 Н 3(24, 1974.

813575

Редактор П. Коссей

Заказ 344/69

Составитель Т. Щеголькова

Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4