Устройство для защиты источников питания Советский патент 1986 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и может применяться для защитных вторичных источников питания, в особенности с преобразователями напряжения, и потребителей от аварийных режимов работы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для защиты источников питания.

Устройство содержит дифференциальный блок 1 сравнения, первый вход которого подключен к источнику 2 опорного напряжения, а его второй вход - к отводу резисторного делителя 3 напряжения, подкогюченного первым своим входом к общей шине, а вторым входом - к вьгеоду для подключения контролируемого напряжения. Выход блока 1 сравнения связан с управляющим входом исполнительного элемента 4 через усилитель (5 ,: состоящий из составного транзистора, и узел 6 согласования, выполненный в виде инвертирующего каскада на транзисторе 7, эмиттер которого подключен к общей шине питания. К входу усилителя 5 подключены коллекторы транзисторов 8 и 9 узла 10 включения Эмиттер транзистора.8 подключен к общей шине питания, а эмиттер транзистора 9 - к отводу дополнительного резисторного делителя 11 напряжения, подключенного к источнику 2 опорного напряжения. Цепь базы транзистора 7 подключена к выходу усилителя 5 через резистор 12, а его коллектор связан через резистор 13 с цепью базы транзистора 8. В общую шину питания включен резистор 14, выполняющий роль датчика тока. Между цепью базы и эмиттером транзистора 8 включен конденсатор 15.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии превьш1ения напряжения, с выхода контролируемого напряжения на второй вход блока 1 сравнения поступает напряжение, которое меньше опорного напряжения, noatoMy транзистор блока 1 сравнения, к коллектору которого подключен вход усилителя 5, закрыт. Составной транзистор усилителя 5 открыт. Транзистор 7 открыт и шунтирует вход исполнительного элемента 4. Исполнительный элемент 4 выключен.

При нормальном режиме по току транзистор 9 закрыт и не оказывает

влияния на усилитель 5. Это обеспечивается соответствующей установкой опорного напряжения на выходе делителя 11 напряжения, запирающего транзистор 9, так чтобы оно компенсировало с некоторым запасом, в зависимости от максимально допустимого тока нагрузки.Так как транзистор 7 открыт то напряжение, поступающее на; базу транзистора 8, оказьюается недостаточным для его открытия. Транзистор 8 закрыт и не оказывает влияния на усилитель 5.

При увеличении напряжения на защищаемой цепи вьш1е уровня, определяемого делителем напряжения 3, на второй вход блока 1 сравнения поступает напряжение, превышающее опорное напряжение. Транзисторы блока 1 сравнения изменяют свое состояние на противоположное. При этом составной транзистор усилителя 5 и, соответственно транзистор 7 закрьгоаются. С коллектора транзистора 7 поступает сигнал на управляющий вход исполнительного элемента 4 и через резистор 13 - в базовую цепь транзистора 3. Исполнительный элемент 4 включается и ограничивает напряжение на защищаемой цепи. Одновременно через резистор 13 начинает заряжаться конденсатор 15. После вплеска напряжения длительность которого меньше времени задержки включения транзистора 8, определяемого, в основном, величинами сопротивления резистора 13 и емкости конденсатора 15, исполнительньй элемент 4 возвращается в исходное состояние и источник питания не отключается. При более длительных превьш1ениях напряжения транзистор 8 открывается и,шунтируя цепь управления усилителя 5, поддерживает, его в закрытом состоянии, обеспечивая таким образом блокировку срабатьгоания защиты, и соответственно отключение источника гштания.

При возникновении перегрузки по току падение напряжения на датчике 14 тока достигает порога открывания транзистора 9. Транзистор 9 открывается и шунтирует цепь управления составного транзистора усилителя 5. Составной транзистор закрывается и при этом закрывается транзистор 7. Исполнительный элемент 4 включается. Одноврёмейно через резистор 13 начинает заряжаться конденсатор 15, обеспечивая задержку блокировки срабатывания защиты, как и при возникновении превьшения напряжения. Формула изобретения 1. Устройство для защиты источников питания, содержащее усилитель, входом подключенный к входному выводу, управляющим входом к выходу дифференциального блока сравнения, первьш вход Kotbpoго-подключен к выходу источника опорного напряжения, включенного между входным выводом и общей шиной, а второй вход - к выходу резистивного делителя напряжения, включенного между общей шиной и выводом для подключения блока контролируемого напряжения, выход усилителя подключен к входу узла согласования, выход которого соединен с управ ляющим входом исполнительного элемента, включенного между выходным выводом и общей шиной, узел выключения усилителя на двух транзисторах, коллекторы которых объединены и подключены к управляющему входу усилителя, эмиттер первого транзистора подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два резистора и дополнительный резистивный делитель а уз.ел согласования выполнен в виде инвертирунщего усилителя по меньшей мере на одном транзисторе, эмиттер которого подключен к общей шине, база - к.базе второго транзистора узла выключения усилителя, а коллектор через первый резистор - к базовой депи первого транзистора узла выключения, второй резистор включен в общую шину, а дополнительный резистивный делитель напряжения включен между выходом источника опорного напряжения и общей шиной, его выход подключен к эмиттеру второго транзистора узла выключения усилителя. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что в него введен конденсатор, включенный между базовой цепью и эмиттером первого транзистора узла выключения усилителя.