Устройство для защиты двухполярного источника питания от перегрузок в цепях питания нагрузки Советский патент 1987 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты вторичных источников питания от перегрузок.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности, расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения быстродействующей запщты нагрузки от асимметрии питающих напряжений.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство 1 для защиты двухпо- лярного источника 2 питания от перегрузок в цепях питания нагрузки 3 содержит первый токочувствительный элемент 4, включенный между положи-, тельным выводом 5 источника 2 питания и положительным вводом 6 питания нагрузки 3, второй токочувствительный элемент 7, включенный между отрицательным выводом 8 источника 2 питания и отрицательным вводом 9 питания нагрузки 3, тиристорный первый оптрон 10, анод светодиода которого подключен к положительному выводу 5 источника 2 питания, тиристорный второй оптрон 11, катод светодиода которого подключен к отрицательному выводу 8 источника 2 питания, первый 12 и второй 13 диоды, первый 14 и второй 15 исполнительные элементы, полевые первый 16 с п-каналом и второй 17 с р-каналом транзисторы. Истоки транзисторов 16,17 через общий токопро- вод 18 соединены с нулевым выводом 19 источника 2 питания и нулевым вводом 20 питания нагрузки 3. Сток транзистора 16 соединен с катодом светодиода оптрона 10 и через анод-катод диода 12 - с выводом 6. Сток транзистора 17 соединен с анодом светодиода оптрона 11 и через катод-анод диода 13 - с вводом 9 питания нагрузки. Затвор транзистора 16 соединен через тиристор оптрона 11 с общим токопроводом 18 и через исполнительный элемент 15 - с выводом 8 источника питания. Затвор транзистора 17 через тиристор оптрона 10 соединен с общим токопроводом 18, а через исполнительный элемент 14 - с выводом 5 источника питания.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном рабочем режиме ток, протекающий через токочувствительные элементы 4 и 7, недостаточен для

0

5

загорания светодиодов, тиристоры заперты и выходные напряжения источника 2 питания поступают на затворы транзисторов 16 и 17 и запирают последние. При возникновении токовой перегрузки в одном из плеч (например, в верхнем по схеме плече) яркость свечения светодиода оптрона 10 увеличивается, тиристор оптрона 10 открывается и напряжение на нем резко уменьшается. Это приводит к срабатыванию исполнительного элемента 14 и отпиранию транзистора 17, что в свою очередь приводит к уменьшению напряжения на его стоке и загоранию светодиода оптрона 11. Тиристор оптрона 11 открывается и срабатывает исполнительный элемент 13. В случае возникновения токовой перегрузки в другом плече или в обоих плечах одновременно устройство работает аналогично.

Таким образом, при врзникновении 5 токовой перегрузки в одном или двух плечах срабатывают два исполнительных элемента и обесточивают нагрузку.

При исчезновении по каким-либо причинам напряжения одной полярности, например положительной, запирающее напряжение на затворе транзистора 17 отсутствует и он открывается. Это приводит к загоранию светодиода оптрона 1 1 и открыванию тиристора оптрона 11. Исполнительный элемент 15 срабатывает и отключает напряжение отрицательной полярности от нагрузки. В случае исчезновения отрицательного напряжения устройство отключает от нагрузки положительное напряжение.

В сравнении с прототипом, у которого асимметрия питающих напряжений может продолжаться долго, предлагаемое устройство сокращает время существования асимметрии питающих напряжений до времени срабатывания оптронов, транзисторов и исполнительных органов. При использовании современных быстродействующих элементов время существования асимметрии питающих напряжений можно сократить до 1 МКС. В большинстве случаев такого времени срабатывания достаточно для того, чтобы защитить элементы нагрузки от выхода из строя.

Путем уменьшения числа элементов и связей между ними достигается упрощение схемы устройства, повышение ее надежности.

0

5

0

5

0

5

ормула

3 3 о

13

бретения

Устройство для защиты двухполяр- ного источника питания от перегрузок в цепях питания нагрузки, содержащее первый токочувствительный элемент, включаемый между положительным выводом источника питания и положительным вводом питания нагрузки, второй токочувствительный элемент, включаемый между отрицательным выводом источника питания и отрицательным вводом питания нагрузки, тирис- торный первый оптрон, анод светодио- да которого подключается к положительному выводу источника питания, тиристорный второй оптрон, катод све- тодиода которого подключается к отрицательному выводу источника питания, первый и второй диоды и первый и второй исполнительные элементы, о т - личающеес я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, расщирения функциональных возможностей устройства путем обеспечения быстродействующей защиты нагрузки от асимметрии питающих напряжений в него введены полевые первый с п-каРедактор А.Маковская

Составитель О.Орлов Техред М.Ходанич

Заказ 5189/47

Тираж 862Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13Д8803

налом и второй с р-каналом транзисторы, истоки которых через общий токо- провод соединены с выводами для подключения к нулевому выводу источника питания и нулевому вводу питания нагрузки, сток первого транзистора соединен с катодом светодиода оптро- на и через анод-катод первого диода Q с выводом для подключения к положительному вводу питания нагрузки, сток второго транзистора соединен с анодом светодиода второго оптрона и через катод-анод второго диода 5 с выводом для подключения к отрицательному вводу питания нагрузки, при этом затвор первого транзистора через катод-анод фоторезистора второго оптрона соединен с общим токоQ проводом и через второй исполнительный элемент - с выводом для подключения к отрицательному выводу источника питания, затвор второго транзистора через анод-катод фототирис5 тора первого оптрона соединен с общим токопроводом и через первый исполнительный элемент - с выводом для подключения к положительному выводу источника питания.

Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты вторичных источников питания от перегрузок. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности, расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения быстродействующей защиты нагрузки от асимметрии питающих напряжений. В нормальном рабочем режиме ток через токочувст- вительные злементы 4 и 7 недостаточен для загорания светодиодов, тиристоры оптронов заперты, выходные напряже- ния источника 2 питания поступают на затворы транзисторов 16 и 17 и запирают последние. При возникновении токовой перегрузки в одном из плеч яркость свечения соответствующего светодиода резко увеличивается, открывается тиристор оптрона 10, что приводит к срабатьЕванию первого исполнительного элемента 14 и отпиранию транзистора 17. Это в свою очередь приводит к загоранию светодиода второго оптрона 11, отпиранию тиристора второго оптрона и срабатыванию второго исполнительного элемента 15, что обесточивает нагрузку о При исчезновении напряжения одной полярности открывается соответственно транзистор 16 или 17, загорается светодиод и открывается тиристор соответствующего оптрона, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента и отключению напряжения другой полярности от нагрузки 3. 1 ил. i (Л со NU 00 00 о со