Устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания

 

Союз Советских

Социалнстичесиих

Республик к авторскому свидитильствю (61) Jl,îïîëíìòåëúìîå к авт. свид-ву— (22) 3aiia eiio 19. 06. 80 (21) 2942454/24-07 с присоединением заявки М— (23) Прморнтет— (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/20

3Ьеударстеанный кеивтет

СССР

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень Ме 7

Дата опубликования описания 25. 02 . 82 ао делам кзабретенкв я открытки (53) УДК 621. 316. .722.1(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Петренко и Н. П. Нук (7l) Заявитель (Q4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ НАГРУЗКИ OT ПЕРЕНАПРЯЯЕНИЯ

НА ВЫХОДЕ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различных устройств радиоэлектронной аппаратуры, автоматики и вычислительной техники от перенапряжения на выходе источника питания.

Известно устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания, содержащее пер1О вый транзистор, включенный эмиттером к источнику питания и коллектором к нагрузке, второй транзистор, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора, коллектор через рези15 стор подключен к общей шине, а база подключена к выходу схемы управления (1 $

Недостатком этого устройства является низкая его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты нагрузки оси перенапряжения на выходе источника питания, содержащее пер2 вый транзистор, эмиттер которого ,служит для подключения к источнику питания, коллектор служит для подключения к нагрузке, а база связана с катодом диода, анод которого подключен к точке соединения первого резистора и коллектора второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база подключена к второму резистору, третий резистор (2 ).

Недостатком этого устройства является низкая его надежность.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено усилителем постоянного тока, конденсатором, четвертым резистором, третьим и четвертым транзисторами, эмиттер последнего из которых служит для подключения к источнику питания, коллектор подключен к третьему резистору, соединенному с базой второго

3 90 транзистора, между базой четвертого транзистора и его эмиттером подключена цепочка из параллельно соединенных четвертого резистора и конденсатора, соединенного с первым резистором, эмиттер третьего транзистора соединен с базой первого транзистора, коллектор и база третьего транзистора служат для подключения к нагрузке, а усилитель постоянного тока включен между вторым резистором и коллектором первого транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства дпя защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника питания, Устройство защиты содержит первый транзистор 1, включенный эмиттером к источнику 2 питания и коллектором к нагрузке 3, третий транзистор 4, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора 1, а коллектор и база через резисторы 5 и соединены с общей шиной, шунтирующий транзистор 7, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 1, а коллектор через диод 8 соединяется с базой третьего транзистора 4 и через первый резистор 9 - с базой четвертого транзистора 10, зми гтер которого подключен к общей шине, коллектор через резистор 11 соединяется с базой второго транзистора 7, причем между базой и эмиттером второго транзистора 10 включены параллельно соединенные четвертый резистор 12 и конденсатор 13.

База второго транзистора 7 через второй резистор 14 подключена к выходу усилителя 15 постоянного тока, вход которого подключен к нагрузке 3.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном напряжении источника 2 питания первый транзистор 1 и третий транзистор 4 находятся в режиме насыщения за счет токов, протекающих через резисторы 5 и 6.

Усилитель 15 выбран таким образом, что при нормальном напряжении источника 2 питания, усилитель закрыт и не задает тока в базу второго транзистора 7„ который находится в закрытом состоянии.

Поскольку транзистор 7 закрыт, а между его коллектором и базой третьего транзистора 4 включен диод 8, ток в базу четвертого транзистора

10 не протекает, и он также находится в закрытом состоянии.

Таким образом, при нормальном на" пряжении источника питания 2 первь.й транзистор 1 находится в состоянии насыщения и пропускает ток в нагрузку 3 °

При увеличении выходного напряжения источника 2 питания выше поро10 га срабатывания усилителя 15 постоянного тока, последний открывается и через резистор 14 задает ток базы

Второго транзистора 7, при этом транзисторы и 4 переходят в линейный режим и ограничивают нарастание напряжения на нагрузке 3 на уровне порога срабатывания. Стабильность порога срабатывания защиты обеспечивается усилителем 15 постоянного

20 тока с высокой точностью.

С другой стороны, открывание второго транзистора 7 обеспечивает протекание тока через резистор 9 и заряд конденсатора 13.

2s После заряда конденсатора 13 до уровня открывания четвертого транзистора 10, последний открывается и через резистор 11 обеспечивает ток в базу второго транзистора 7, который входит в режим насыщения, полностью шунтирует участок база - змиттер транзисторов 1 и 4, что приводит к их закрыванию и полному прекращению подачи напряжения в нагрузку

Высокая помехоустойчивость устройства защиты обеспечивается за счет задержки открывания четвертого транзистора 10 на время, определяемое величинами емкости конденсатора 13 и сопротивления резистора 9, так как в течение времени. задержки первый транзистор работает в линейном режиме и ограничивает помехи на уровне порога срабатывания устройства защиты.

Восстановление работы схемы происходит после устранения неисправности в источнике питания и его повторного включения. При этом разряд конденсатора 13 происходит через резистор 12.

Пр,, енение усилителя постоянного тока =.: .".звес-:.ном изобретении позволя 5 ет получить .;:-эбильность порога срабатывания устройства защиты не хуже 1I, в то реня как в предлагаемом .зта величина составляет порядка 5 .

907663

Формула изобретения

БНИИПИ Заказ 607/63 Тираж 670 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Введение дополнительного транзистора и задержки его включения позволяет значительно повысить помехоустойчивость и надежность.

Устройство для защиты нагрузки от перенапряжения на выходе источника в питания, содеожащее первый транзистор, эмиттер которого служит для подключения к источнику питания, коллектор служит для подключения к нагрузке, а база связана с катодом дио- l5 да, анод которого подключен к точке соединения первого резистора и коллектора второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, а база подключе- 20 на к второму резистору, и третий резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено усилителем пос поянного тока, конденсатором, чет- 25 тертым резистором, третьим и четвертым транзисторами, эмиттер последнего из которых служит для подкл ачения к источнику питания, коллектор подключен к третьему резистору, соединенному с базой второго транзистора, между базой четвертого транзистора и его эмиттером подключена цепочка иэ параллельно соединенных четвертого резистора и конденсатора, соединенного с первым резистором, эмиттер третьего транзистора соединен с базой первого транзистора, колллектор и база третьего транзистора служат для подключения к нагрузке, а усилитель постоянного тока включен между вторым резистором и коллектором первого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Вопросы радиоэлектроники".

Сборник. Серия общетехническая. 1975, вып. 1, с. 76, рис. 5.

2. Авторское свидетельство СССР

N 467430, кл. H 02 H 3/20, 1975.