Устройство для защиты от перегрузок стабилизатора напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02H7/10 G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к стабилизаторам тока и напряжения.

Известны устройства для защиты от перегрузок по току, содержание тракзисторы защиты,соединенные с регулирующим элементом t3«

Недостатком устройств является их сложность.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты от перегрузок стабилизатора напряжения,содержащее транзистор защиты, коллекто которого соединен с входной клеммой, эмиттер соединен с выходной положительной клеммой устройства и одним из выводов резистивного датчика тока а база подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, включенного между дополнительной входной клеммой и общей минусовой клеммой устройств а 2 .

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент возврата защиты по току, так как срабатывание защиты происходит при токе,равном 1,15А, а выключение - при снижении тока до 0,5А. Это приводит к тому, что при использовании устройства в аппаратуре, необслуживаемой длительное время (например, путевой аппаратуре АЛС) расчетная мощность сетевог трансформатора, питающего стабилизатор , и транзисторов регулируищего элмента стабилизатора должна быть увеличена более,чем в два раза для исключения перегрева при длительном снижении сопротивления нагрузки,которое возможно при отказах аппаратуры АЧС.

Целью изобретения является повышение надежности и снижение массогабаритных показателей стабилизатора за счет повышения коэффициента возврата защиты по току.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройство защиты от перегрузок стабилизатора напряжения, содержащее транзистор защиты, коллектор которого соединен с входной клеммой, эмиттер соединен с выходной положительной клеммой устройства и одним выводом резиштивного датчика тока, а база подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, включенного между дополнительной выходной клеммой и общей минсовой клеммой устройства,введен диод, анод которого подключен к базе зшцитного транзистора, а катод к другому выводу резистивного датчика тока и положительной входной клемме ,

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства Защиты.

Устройство содержит транзистор 1 защиты, коллектор которого соединен с входом 2 защиты по току стабилизатора, эмиттер соединен с положительным выходным выводом 3 стабилизатора с первым выводом резистора - датчиком 4 тока, а база подключена к средней точке делителя 5 напряжения. Делитель 5 напряжения включен между дополнительным выходом 6 стабилизатора и отрицательной шиной 7 стабилизатора Кроме того, устройство содержит полупроводниковый диод 8, анод которого соединен с базой транзистора 1 защиты, а катод - с вторым выводом резистора 4 и с положительным выходом стабилизатора 9,

Устройство работает следую1тим образом.

При номинальном токе нагрузки lu -.д напряжение на эмиТтерном переходе транзистора I защиты близко к нулю,и он не оказывает влияния на работу стабилизатора напряжения.При уменьшении сопротивления нагрузки на некоторую величину ток нагрузки увеличивается. За счет увеличения падения напряжения на резисторе 4 база транзистора 1 защиты становится поло1жительнее эмиттера, и транзистор 1 защиты начинает открываться.При этом он шунтирует вход регулирующего элемента стабилизатора напряжения. Падение нап ряжения на регулирующем элементе начинает увеличиваться, а напряжения на

нагрузке уменьщается. В результате

.этого ток нагрузки прекращает увеличиваться.

Порог срабатывания защиты регулируется верхним резистором делителя 5 напряжения.При этом существует два противоречивых условия. Дпя повышения коэффициента возврата сопротивление этого резистора необходимо уменьшать, так как падение напряжения на нем вычитается из напряжения,отпирающего транзистор 1 защиты при превышении тока нагрузки. Для исключения невозвращения стабилизатора в исходное состояние при снятии короткого замыкания в нагрузке сопротивление

этого резистора необходимо увеличиствует отпиранию транзистора 1 защиты и приводит к полному запиранию регулирующего элемента стабилизатора напряжения и включению питания даже при номинальном токе.

Возможный компромисс в известном устройстве достигается при сопротивлении верхнего резистора делителя 5 напряжения, с ртветствующем козф В /С 0,4з(Ке- козффициентуфидиент возврата).

В предлагаемом устройстве противоречие снимается, так как чрезмерное отпирание транзистора 1 затциты исключается диодом 8, который отпираясь, ограничивает напряжение базаэмиттер транзистора 1 защиты. Это |Позволяет выбирать сопротивление верхнего резистора делителя 5 напряжения таким ,что коэффидиент возврата повышается до 0,75-0,8.

Применение изобретения позволяет значительно сократить расчетную мощность радиатора регулирующего элемента стабилизатора напряжения и сетевого трансформатора за счет повышения коэффициента возврата защиты по току, так как эти элементы для стабилизаторов, применяемых в необслуживаемой аппаратуре, выбираются в расчете на максимальное увеличение тока нагрузки, которое может быть вывано различными ее неисправностями.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩШ ОТ ПЕРЕГРУЗОК СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее транзистор защиты, коллектор которого соединен .с входной клеммой,эмиттер соединен с выходной положительной клеммой и одним из выводов резистивного датчика тока, а база подключена к средней точке резистивного делителя напряжения, включенного между дополнительной выходной клеммой и общей минусовой клеммой устройства, отличающ е е-с я тем, что, с целью повьтюния надежности и снижения массогабаритных показателей стабилизатора,в устройство введен диод, анод которого подключен к.базе защитного транзистора, а катод - к другому выводу резистивного датчика тока и положительной входной клемме. (Л