Устройство для защиты источника питания от перегрузок по току Советский патент 1990 года по МПК G05F1/569 

Изобретение относится к электротехнике, может найти применение в источниках питания, и является усовер шенствованием изобретения по авт.ев,

№ 1367005.

Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения функций таймера.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит запирающий транзистор 1, включенный в силовую шину источника питания, управляющий транзистор 2, подключенный коллектором к базе транзистора 1, а эмиттером через резистор 3 к общей шине и импульсный генератор запуска, выполненный на однопереходном транзисто- ре 4, резисторе 5 и конденсаторе 6. Нагрузка 7 включена между общей шиной и выводом коллектора транзистора 1 .

Первая и вторая базы транзистора t соединены соответственно с эмиттером и коллекторов транзистора 2. эмиттер транзистора k подключен к резистору 5 и конденсатору 6, второй

вывод которого подключен к первой базе однопереходного транзистора k, Дополнительно в устройство-введены конденсатор 8 с диодом 9 параллельная RC-цепь на резисторе 10 и конденсаторе 11, замыкающая кнопка 12 и переключатель 13 с двумя размыкающими и замыкающим контактами , 15, 16, 17, 18, при этом конденсатор 8 и диод 9 соединены последовательно

0

5 0

5

0

5

их общая точка соединения подключена к базе управляющего транзистора 2, анод диода 9 подключен к общей шине, свободный вывод конденсатора 8 - к коллектору запирающего транзистора 1 и к одному из выводов RC-цепи 10, 11, другой вывод которой через замыкающую кнопку 12 и замыкающий контакт 15, 16 переключателя 13 соединен с эмиттером запирающего транзистора 1, при этом первый размыкающий контакт 1 и 15 переключателя 13 включен между эмиттером запирающего транзистора 1 и резистором 5 импульсного генератора запуска, а второй размыкающий контакт 17 и 18 включен между базой управляющего транзистора 2 и коллектором запирающего транзистора 1„

Устройство может работать в любом из трех режимов.

I Режим4электронного предохранителя (ЭП). Переключатель 13 находится в положении (ЭП), как это показано на схеме. В этом режиме его контакты 1, 15 и 17, 18 замкнуты. При подаче напряжения питания включается транзистор , обеспечивая включение транзистора 1, на нагрузке 7 появляется напряжение, которое обеспечивает отпирание транзистора 2, вследствие чего надежно включается транзистор 1, при этом генератор не работает.

При увеличении выходного тока выше установленного значения транзистор выходит из насыщения, выходное

напряжение уменьшается, базовый ток транзистора уменьшается, происходит его лавинообразное запирание. При этом генератор запуска начинает ген рировать, обеспечивая периодическое отпирание транзистора 1 с высокой скважностью, так что средний ток мал. При исчезновении перегрузки транзистор 1 снова .«включается, а генерация срывается.

IIРабота устройства в режиме тамера с выдержкой времени на отключение нагрузки.

В этом режиме переключатель 13 устанавливают в положение Таймер, при этом контакты 1, 15 и 17 18 разрываются. Первые контакты отключают схему импульсного генератора запуска, а вторые размыкают конденсатор 8.

Напряжение на нагрузке 7 будет поддерживаться до тех пор, пока ток заряда конденсатора 8, протекающий через переход база-эмиттер транзистора 2 и резистор 3 будет поддерживать запирающий транзистор 1 в открытом состоянии. При уменьшении зарядного тока ниже критического значения коллекторный ток транзистора 2 выведет транзистор 1 из состояния насыщения, что приведет к лавинообразному процессу закрытия транзисторов 1 и 2. Выдержка времени на отключение нагрузки определяется величной емкости конденсатора 8 и входным сопротивлением транзистора 2.

IIIРабота устройства в режиме таймера с выдержкой времени на удержание нагрузки под напряжением.

В этом режиме переключатель устанавливают в положение Таймер, т.е. такое же, как и в предыдущем режиме II.

При этом контакты 15. и 16 замкнутся, подключая таким образом запускающую цепь, состоящую из кнопки 12, пускового конденсатора 11 и разрядного резистора Ш. При нажати кнопнки 12 запускающий импульс через конденсаторы 11 и 8 создает цеп запуска-схемы таймера. Происходит включение транзисторов 1 и 2. На

0

5

0

нагрузке устанавливается напряжение, которое будет сохраняться до тех пор, пока зарядный ток конденсатора 8 не станет меньше критического и не наступит лавинообразный процесс запирания транзисторов 1 и 2, как это было уже описано в предыдущих режимах. Диод 9 служит для разряда конденсатора 8 после отключения напряжения на нагрузке 7.

IV Работа устройства в режиме электронного предохранителя с ручным запуском.

В этом режиме контакты 1 и 15 разрываются, а контакты 15 и 16 замыкаются, при этом контакты 17 и 18 тоже замкнуты. Запуск электронного предохранителя осуществляется нажатием кнопки 12. При этом работа

схемы и

жиму I.

ее- отключение аналогичны ре5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Устройство для защиты источника питания от перегрузок по току по авт. св. № 1367005, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения функций таймера, в него введены параллельная КС-цепь, замыкающая кнопка, переключатель с двумя размыкающими и замыкающим контактами и последовательно соединенные конденсатор и диод, точка соединения которых подключена к базе управляющего транзистора, анод диода подключен к общей шине, свободный вывод конденсатора - к коллектору запирающего транзистора и к одному из выводов RC-цепи, другой вывод которой через замыкающую кнопку и замыкающий контакт переключателя соединен с эмиттером запирающего транзистора, при этом первый размыкающий контакт переключателя включен между эмиттером запирающего транзистора и резистором импульсного генератора запуска, а второй размыкающий контакт включен между базой управляющего транзистора и коллектором запирающего транзистора.

Изобретение относится к электротехнике, может найти применение в источниках питания. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения функций таймера. Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство может работать в трех режимах: I - режима электронного предохранителя, II - режиме таймера с выдержкой времени на отключение нагрузки, III - режиме таймера с выдержкой времени на удержание нагрузки под напряжением. В режиме 1 контакты 14, 15 и 17, 18 замкнуты. При выходном токе, превышающем установленное значение, транзистор 2 выходит из насышения, выходное напряжение уменьшается, базовый ток транзистора 1 уменьшается, происходит его лавинообразное запирание. При этом генератор запуска начинает генерировать, обеспечивая периодическое отпирание транзистора 1 с высокой скважностью, так что средний ток мас. При исчезновении перегрузки транзистор 1 снова включается, а генерация срывается. В режиме II переключатель 13 устанавливают в положение "таймер", контакты 14, 15 и 17, 18 разрываются. При падении зарядного тока ниже критического значения коллекторный ток транзистора 2 выведет транзистор 1 из состояния насыщения, что приведет к лавинообразному процессу закрытия транзисторов 1 и 2. Выдержка времени на отключение нагрузки определяется емкостью конденсатора 8 и сопротивлением его зарядной цепи. В режиме III переключатель устанавливают в положение "таймер", как и в режиме II. При нажатии кнопки 12 запускающий импульс через конденсаторы 11 и 8 создает цепь запуска схемы таймера. Происходит включение транзисторов 1 и 2. Когда зарядный ток конденсатора 8 станет меньше критического, то наступит лавинообразный процесс запирания транзисторов 1 и 2, как было описано в предыдущих режимах. Диод 9 служит для разряда конденсатора 8 после отключения напряжения на нагрузке 7. 1 ил.