Ограничитель пускового тока нагрузки при подключении к источнику питания Советский патент 1987 года по МПК H02H9/00 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в цепях питания постоянным

е

ТОКОМ приборов, требующих ограничения пусковых токов при включении питания, например, в цепях питания мощных электровакуумных приборов радиотехнических устройств.

Цель изобретения - повышение на- дежности путем -уменьшения числа элементов и коэффициентов их нагрузки.

На фиг. 1 представлена схема ограничителя; на фиг. 2 - диаграммы напря на входах и выходе компаратора; на фиг. 3 - диаграмма напряжения на выходе ограничителя; на фиг. 4 - диаграмма пускового тока нагрузки.

Ограничитель пускового тока нагруз ки 1 при подключении к источнику 2 питания содержит регулирующий транзистор 3, диод 4, дроссель 5, первый 6 и второй 7 конденсаторы, резистор 8 элемент 9 сравнения, положительный 10 и отрицательный 11 входные выводы, предназначенные для подключения к источнику 2 питания , положительный 12 и отрицательный 13 выходные выводы, предназначенные для подключения к нагрузке 1. Катод диода 4 через дрос- сель 5 соединен с первым выводом первого конденсатора бис положительным выходным выводом 12, а анод диода 4 соединен с вторым выводом первого конденсатора бис отрицательным выводом 13. I

Первый вывод резистора 8 соединен

с первым выводом второго конденсатора 7, второй вывод которого соединен г. эмиттером регулирующего транзистора 3, база которого йодключена к выходу элемента 9 сравнения. В ограничителе имеется генератор 14 пилообразного напряжения, выводами питания,включенный между положительным 10 и отрица- тельным 11 входными выводами ограничителя. Элемент 9 сравнения выполнен в виде компаратора, первый вход которого соединен с выходом генератора 14 пилообразного напряжения, второй вход - с первым выводом второго конденсатора 7, положительный вывод питания компаратора - с положительным входным выводом 10, а отрицательный вывод питания - с отрицательным вход- ным выводом 11. Коллектор транзистора 3 соединен с отрицательным выходным вьтодом 13, эмиттер - с отрицательным входным выводом 11, а катод диода 4

5

. 5 о

0 5 0 g

5

с вторым выводом резистора 8 и с положительным входным выводом 10 ограничителя.

Ограничитель работает следую1цим образом.

После подачи питания на нагрузку 1 от источника 2 через ограничитель напряжение поступает на цепочку,состоящую из конденсатора 7 и резисторов 8, на положительный и отрицательный выводы питания компаратора 9 и выводы питания генератора 14 пилообразного напряжения. С выхода генератора 14 пилообразного напряжения на первый вход компаратора 9 поступают импульсы напряжения Ug, пилообразной формы, на втором входе компаратора 9 напряжение, задающее уровень его срабатывания, изменяется по экспоненциальному закону, определяемому параметрами цепи, состоящей из конденсатора 7 и резистора 8 (фиг.2с). .

В момент времени t,, когда напряжение на первом входе компаратора 9 оказывается меньше напряжения на его втором входе, с выхода компаратора 9 в базу регулирующего транзистора 3 поступает отпирающий его сигнал (фиг. 2S), и напряжение с входных выводов 10 и 11 ограничителя .подается на ЬС-ф1-шьтр, состоящий из дросселя 5 и конденсатора 6.

Регулирующий транзистор 3 находится в открытом состоянии до момента времени t, когда напряжение импульса пилообразной формы превысит напряжение на конденсаторе 7. В следующий период генерации импульса пилообразной формы процесс повторяется, при этом длительность импульса, поступающего в базу регулирующего транзистора 3 и определяющего время его открытого состояния, увеличива,ется (фиг.25),

Таким образом, по мере возрастания напряжения на конденсаторе 7 увеличивается время открытого состояния регулирующего транзистора 3 и происходит плавный за счет наличия LC- фильтра, состоящего из дросселя 5 и конденсатора 6, подъем напряжения на выходных выводах 12 и 13 ограничителя.

Ключевой режим работы регулирующего транзистора 3 продолжается до момента времени, когда напряжение на конденсаторе 7 окажется больше амплитуды напряжения импульсов пилообраз313

ной формы, после чего ретулирующий транзистор 3 полностью открывается.

Время работы регулирующего транзистора 3 в ключевом режиме, а следовательно, и параметры цепи, состоя щей из конденсатора 7 и резистора 8, определяются .заданным временем разогрева нити накала мощного электрова- куумно го прибора.

Диаграммы напряжений на выходных выводах 12 и 13 ограничителя и пускового тока нагрузки 1 при включении питания приведены на фиг. 3 и 4.

Изобретение позволяет повысить надежность ограничителя пускового тока нагрузки путем уменьшения числа элементов в ограничителе и коэффициентов их нагрузки при эксплуатации.

Формула изобретения

Ограничитель пускового тока нагрузки при подключении к источнику питания, содержапщй регулирующий транзистор, диод, дроссель, первый и второй конденсаторы, резистор,элемент сравнения, положительный и от- рицательный входные выводы, предназначенные для подключения к источнику питания, положительный и отрица- тельный выходные выводы, предназначенные для подключения к нагрузке, причем катод диода через дроссель

174

соединен с первым выводом первого конденсатора и с положительным выходным выводом, а анод дпода соединен с вторым выводом первого конденсатора с отрицательным выходным выводом, первый вывод резистора соединен с первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с эмиттером регулирующего транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения числа элементов и коэффициентов их нагрузки, в него введен генерйтор пилообразного напряжения, выводы питания которого включены между положительным и отрицательным входными выводами, а элемент сравнения выполнен в виде компаратора,первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, второй вход - с первым выводом второго конденсатора, положительный вывод питания компаратора соединен с положительным входным выводом, а отрицательный вывод питания - с отрицательным входным выводом, выход компаратора - с базой регулирующего транзистора, при этом коллектор транзистора соединен с отрицательным выходным выводом, эмиттер - с отрицательным входным вьюодом, а катод диода - с вторым выводом резистора и с положительным входным выводом ограничителя.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в цепях питания постоянным током приборов, требующих ограничения пусковых токов при включении питания, например, в цепях питания мощных электровакуумных приборов радиотехнических устройств. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения числа элементов и коэффициентов их нагрузки. После подачи питания н а нагрузку 1 от источника 2 питания напряжение поступает на цепочку, состоящую из конденсатора 7 и резистора 8, и на управляющий вход генератора 14 пилообразного напряжения. С выхода генератора 14 пилообразные импульсы поступают на первый вход компаратора 9, а с конденсатора 7 - на второй вход этого компаратора. Когда напряжение на первом входе компаратора 9 меньше напряжения на его втором входе, с выхода компаратора 9 на базу регулирующего транзистора 3 поступает отпирающий сигнал. Транзистор 3 открывается, и напряжение с входных выводов 10 и 11 . ограничителя через дроссель 5 и конденсатор 6 подается на нагрузку. Транзистор 3 находится в открытом состоянии до момента, когда напряжение на первом входе превысит напряжение па втором входе компаратора 9. По мере нарастания напряжения на конденсаторе 7 увеличивается время открытого состояния транзистора 3, что обеспечивает плавный подьем напряжения на нагрузке и плавное возрастание тока нагрузки. После того, как напряжение на конденсаторе 7 превысит амплитуду импульсов пилообразного напряжения, транзистор 3 полностью открывается. 4 ил. ю d СО СП С5

Риг. 2

2,5

г

о

Фие.

Составитель 0. Орлов Редактор М. Андрушенко Техред А.Кравчук

Заказ 5804/49Тираж 618Подписное

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

8

t,C

Корректор М. Максимишинец