Устройство для защиты элементов ключевых источников вторичного электропитания от перенапряжения в сети переменного тока Советский патент 1987 года по МПК H02H3/24 H02H7/10 G05F1/569 

13

электрода, протекающим через цепочку 9. При нахождении входного напряжения в заданных пределах под действием внешнего сигнала на конденсаторах 14 и 17 при помощи диодов 13 и 15 выделяются постоянные напряжения, переводящие транзисторы 1 и 7 в состояние насьщения. При возникновении перенапряжения напряжение на

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения - повышение на- дежности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления.

На чертеже представлена схема . устройства.

Устройство содержит ключевой первый транзистор 1, первым выводом коллектор-эмиттерного перехода подключенный к выводу источника питания, а вторым выводом этого перехода -- к выводу на рузки, первый резистор 2, первым выводом подключенный к перво- му выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, второй резистор 3, первым выводом подключенный к базе первого транзистора 1, первую цепочку 4 последовательно сое- диненных стабилитрона 5 и третьего резистора 6, второй транзистор 7, четвертый резистор 8, первым выводом подключенный к базе второго транзистора 7, вторую цепочку 9 последова- тельно соединенных пятого 10 и шестого 11 резисторов и третью цепочку 12 последовательно соединенных первого диода 13 и первого конденсатора 14. В устройстве имеются второй 15 и третий 16 диоды, второй 17 и третий 18 конденсаторы и тиристор 19, основными электродами включенный между вторым выводом первого резистора 2 и вторым выводом коллектор-эмиттер- ного перехода первого транзистора 1 (со стороны нагрузки), а управляющим

39

конденсаторе 14 быстро достигает уровня, соответствующего запиранию транзистора 1. На конденсаторе 17 сохраняется высокое напряжение, в связи с чем транзистор 7 удерживается в открытом состоянии, а тиристор 19 - в закрытом, что обеспечивает отключение нагрузки от источника питания. 1 ил.

5 0 - 0 5 0

электродом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода второго транзистора 7, вторьм выводом этого перехода подключенного к второму выводу коллектор-эмиттерного пере- хода первого транзистора 1.

Общая точка последовательно соединенных первого диода 13 и первого конденсатора 14 соединена с вторым выводом второго резистора 3. Вывод первого конденсатора 14 соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, а вывод первого диода 13, включенного согласно эмиттеру первого транзистора 1, соединен с первым выводом 20 управляющего входа устройства, второй вывод 21 которого соединен с вторым выводом колл€ ктор-эмиттерного перехода первого транзистора 1. Второй диод 15 и второй конденсатор 17 соединены в последовательную четвертую цепочку 22, которая выводом второго . диода 15 подключена к одноименному выводу первого диода 13, соединенному с первым выводом 21 управляющего входа устройства, вьгаодом второго конденсатора 17 - к второму выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, а средней точкой через третий диод 16, включенный согласно-последовательно второму диоду 15, - с вторым выводом четвертого резистора 8, соединенным через первую цепочку 4 с первым выводом коллектор-эмиттерного -перехода первого транзистора 1. Стабилитрон 5 первой цепочки 4 включен встречно полярности напряжения источника на первом выводе коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора 1, эмиттер .второго транзистора 7 включен соглано второму 15 и третьему 16 диодам, вторая цепочка 9 выводом пятого ре- зистора 10 подключена к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода транзистора 1, а выводом шестого резистора 11 - к управляющему электроду тиристора 19. Шестой резистор 11 шунтирован третьим конденсатором 18

Устройство работает следующим об разом.

При подключении к источнику напряжения, например-сетевому выпрямителю, тиристор 19 переводится в проводящее состояние током управляющег электрода, протекающим через цепочку 9. Происходит заряд конденсаторо нагрузки через резистор 2. При находении величины входного напряжения заданных пределах под действием внешнего сигнала управления, поступающего на выводы 20 и 21, на конденсаторах 14 и 17 при помощи диодов 13 и 15 выделяются постоянные напряжения, переводящие транзисторы 1 и 7 в состояние насьш1ения. Ток нагрузки замыкается через транзистор 1. Устройство осуществляет нормальный режим питания нагрузки.

При возникновении перенапряжения внешний сигнал управления на выводах 20 и 21 снимается. Напряжение н конденсаторе 14 быстро достигает уровня, соответствующего запиранию транзистора 1. На конденсаторе 17 сохраняется высокое напряжение в течение всего времени действия перенапряжения, в связи с чем транзистор

удерживается в открытом состоянии,

.„L

а тиристор 19 - в закрытом, что обе

печивает отключение нагрузки от источника питания.

45

При действии перенапряжения в момент включения транзистор 7 переводится в открытое состояние током, протекающим через цепочку 4. Резистор 2 обеспечивает плавный заряд конденсаторов нагрузки, резисторы 3, 6, 8, 10 и 11 являются токозадающимн.л Конденсатор 18 обеспечивает форсирование процесса включения тиристора 19. Конденсаторы 14 и 17 вьшолняют функпервым выводом подключенный к базе второго транзистора, вторую цепочку последовательно соединен ных пятого и шестого резисторов и третью цепочку последовательно соеди ненных первого диода и первого конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надеж- ности и коэффициента полезного дейст вия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения рассеиваемой мощности, в него введены два диода, два конденсатора и тиристор, основными электродами включенный меж ду вторым выводом первого резистора

ции запоминающих элементов.

Скорость заряда конденсаторов на- и вторьгм выводом коллектор-эмиттер- грузки определяется величиной сопро-ного перехода первого транзистора-, а тивления утечки запертых транзисто -управляющим электродом подключенный ра 1, тиристора 19 и цепочки 9, кото-к первому выводу коллектор-эмиттер- рые на 2-3 порядка превьш1ают сопро-

ного. перехода второго транзистора.

тивление резистора 2. В результате при действии перенапряжения постоянная времени заряда конденсаторов нагрузки увеличивается до единиц секунд, что исключает появление повышенного напряжения в цепи нагрузки. В устройстве исключается рассеивание мощности от входного повышенного напряжения, так как выключение тран - зистора 1 производится при токе коллектора, не превышающем номинальное значение.

Положительный эффект заключается в подьшгении надежности и коэффициента полезного действия устройства, что достигается за счет исключения токовых перегрузок активных приборов и уменьшения рассеиваемой в устройстве мощности.

Формула изобретения

резистор,

Устройство для защиты элементов ключевых источников вторичного электропитания от перенапряжения в сети переменного тока, содержащее ключевой первый транзистор, первым выводом коллектор-эмиттерного перехода подключенный к выводу источника питания, а вторым выводом этого перехода - к выводу нагрузки, первый резистор, первым выводом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, второй резистор, первым выводом подключенный к базе первого транзистора, первую цепочку последовательно соединенных стабилитрона и третьего резистора, второй транзистор, четвертый

первым выводом подключенный к базе второго транзистора, вторую цепочку последовательно соединенных пятого и шестого резисторов и третью цепочку последовательно соединенных первого диода и первого конденсатора, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надеж- ности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения рассеиваемой мощности, в него введены два диода, два конденсатора и тиристор, основными электродами включенный между вторым выводом первого резистора

и вторьгм выводом коллектор-эмиттер- ного перехода первого транзистора-, управляющим электродом подключенный к первому выводу коллектор-эмиттер-

ного. перехода второго транзистора.

5 13

вторым выводом этого перехода подклю- чанного к второму выводу коллектор- эмиттерного перехода первого транзистора, общая точка последовательно соединенных первого диода и первого конденсатора соединена с вторым выводом второго резистора, вывод первого конденсатора соединен с вторым выводом коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, а вывод первого диода, включенного согласно эмиттеру первого транзистора, - с первым выводом управляющего входа устройства, второй вывод которого соединен с вторым выводом коллектор-эмиттер- ного перехода первого транзистора, второй диод и второй конденсатор соединены в последовательную четвертую цепочку, которая выводом второго диода подключена к одноименному выводу первого диода, соединенному с первым выводом управляющего входа устройст

ва

, выводом второго конденсатора - к второму выводу коллектор-эмиттерного перехода первого транзистора, а средней точкой через третий диод, включенный согласно-последовательно второму, - с вторым выводом четвертого резистора, соединенным через первую цепочку с первым выводом коллектор- эмнттерного перехода первого транзистора, при этом стабилитрон первой цепочки включен встречно полярности напряжения источника на первом выводе коллектор-эмиттерного перехода . первого транзистора, эмиттер второго транзистора включен согласно второму и третьемудиодам,вторая цепочкавьшо- дом пятого резистора подключена к первому вьгоодуколлектор-эмитт&рного перехода первого транзистора, а вьюодом шестого резистора- к управляющему электроду тиристора, при этом шестой резис- jTop шунтирован третьим конденсатором.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента полезного действия путем исключения перегрузок активных приборов и уменьшения мощности, рассеиваемой в цепи управления. Это достигается за счет того, что тиристор 19 переводится в проводящее состояние током управляющего /fttcmovM/ftif fOffnaffuJr ffasp i He с 9 (Л со 4 Eil::ie-t со Eil::ie-t --Rя/