Устройство для защиты от перенапряжений нагрузки, подключаемой к источнику питания Советский патент 1990 года по МПК H02H3/20 

тора оптрона 24 переводит в насыщен- i ное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база - эмиттер транзисторов 14 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание

заряда неосновных носителей в базах транзисторов 14 и быстрое закрывание транзисторов. Стабилитрон 26, включенный параллельно конденсатору 27, обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности защиты. При нормальном напряжении источника 3 питания защитные транзисторы 14, согласно-параллельно включенные коллектор-эмиттерными переходами в цепь питания нагрузки 2 от источника 3, находятся в режиме глубокого насыщения за счет базового тока, протекающего через коллектор-эмиттер согласующего транзистора 13 от дополнительного источника 22. Пороговый элемент 9, включенный последовательно делителю напряжения на резисторах 10, 11, находится в исходном состоянии, при котором напряжение на резисторе 11 недостаточно для открывания управляющего транзистора 12. При возрастании напряжения источника 3 питания открывается пороговый элемент 9, возрастает напряжение на резисторе 11, что приводит к отпиранию транзистора 12 и включению оптронов 23, 24. Фототранзистор оптрона 23 шунтирует входную цепь транзистора 13, последний закрывается и отключает дополнительный источник 22 от баз транзисторов 14. После отключения источника 22 транзисторы 14 проводят ток за счет заряда неосновных носителей, накопленного в базах. Включение фототранзистора оптрона 24 переводит в насыщенное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база-эммитер транзисторов 14 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание заряда неосновных носителей в базах транзисторов 14 и быстрое закрывание транзисторов. Стабилитрон 26, включенный параллельно конденсатору 27, обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты радиотехнических устройств от повышения напряжения источника питания. 1 Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности защиты.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство 1 для защиты от перенапряжения нагрузки 2, подключаемой к источнику 3 питания, содержит первый 4 и второй 5 входные выводы для подключения соответственно к положительному и отрицательному выводам источника 3 питания, первый 6 и второй 7 выходные выводы для подключения соответственно положительного и отрицательного выводов питания нагрузки 2, датчик 8 перенапряжения, выполненный на пороговом элементе 9, первом 10 и втором 11 резисторах, управляющий 12 и согласующий 13 транзисторы, по меньшей мере два согласно-параллельно соеди-- ненных защитных транзистора 14, у которых объединены соответственно коллекторы и эмиттеры, третий 15, четвертый 16, пятый 17, шестой 18, седьмой 19 и восьмой 20 резисторы, диод 21 и дополнительный источник 22 питания. Первый входной вывод 4 через цепочку последовательно соединенных порогового элемента 9, первого 10 и второго 11 резисторов датчика 8 перенапряжения соединен с вторым входным вы водом 5. База управляющего транзистора 12 соединена со средней точкой делителя напряжения, образованного первым 10 и вторым 11 резисторами, а коллектор управляющего транзистора 12 через третий резистор 15 соединен с коллектором согласующего транзистора 13, соединенным с положительным выводом дополнительного источника 22 питания, отрицательный вывод которого соединен с первым выходным выводом 6, первым выводом четвертого резистора 16, катодом диода 21 и объединенными эмиттерами защитных транзисторов 14,

0

5

0

5

0

5

0

5

объединенные коллекторы которых соединены с первым входным выводом 4. Первые выводы пятого 17 и шестого 18 резисторов и анод диода 21 соединены с вторыми входным 5 и выходным 7 выводами.

В устройстве имеются фототранзисторные первый 23 и второй 24 оптроны, дополнительный транзистор 25, стабилитрон 26 и конденсатор 27. Светодио- ды первого 23 и второго 24 оптронов параллельно включены между эмиттером управляющего транзистора 12 и вторым входным выводом 5 согласно эмиттеру управляющего транзистора 12. База согласующего транзистора 13 через коллектор-эмиттер фототранзистора первого оптрона 23 соединена с первым выводом четвертого резистора 16, второй вывод которого соединен с базой фототранзистора первого оптрона 23. Эмиттер согласующего транзистора 13 соединен с базами всех защитных транзисторов 14, с вторым выводом пятого резистора 17, а через коллектор-эмиттер фототранзистора второго оптрона 24 - с базой дополнительного транзистора 25, коллектор которого соединен с -базами защитных транзисторов 14, а эмиттер - с вторым выводом шестого резистора 18, анодом стабилитрона 26 и первым выводом конденсатора 27, второй вывод которого соединен с катодом стабилитрона 26 и отрицательным выводом дополнительного источника 22 питания. Седьмой резистор 19 включен между коллектором и базой согласующего транзистора 13, а восьмой резистор 20 - между базой и эмиттером фототранзистора второго оптрона 24.

Устройство работает следующим оО разом.

При нормальном напряжении источника 3 питания защитные транзисторы 14 находятся в режиме глубокого насыщения за счет базового тока, протекающего через переход коллектор - эмиттер согласующего транзистора 13 от дополнительного источника 22. Пороговый элемент 9 находится в исходном состоянии, при котором напряжение на резисторе 11 недостаточно для открывания управляющего транзистора 12.

При возрастании напряжения источника 3 питания до величины, превышающей напряжение пробоя порогового элемента 9, последний открывается, возрастает падение напряжения на ре- зисторе 11 , что приводит к открыванию управляющего транзистора 12 и включению оптронов 23 и 24. Фототранзистор оптрона 23 шунтирует входную цепь согласующего транзистора 13, последний закрывается и отключает дополнительный источник 22 от баз защитных транзисторов 14, которые до этого момента находились в режиме глубокого насыщения. После отключения дополнительного источника 22 транзисторы 14 проводят ток за счет заряда неосновных носителей, накопленного в базах. Включение фототранзистора оптрона 24 переводит в насыщенное состояние дополнительный транзистор 25, который подключает конденсатор 27 к переходам база - эмиттер защитных тран зисторов 14 в полярности, обеспечивающей форсированное рассасывание заряда неосновных носителей в базах защитных транзисторов 14 и их быстрое закрывание. Стабилитрон 26 обеспечивает требуемое запирающее напряжение на конденсаторе 27. Через диод 21 замыкается ток дополнительного источника 22 питания при перенапряжениях источника 3 питания.

Предлагаемое изобретение повышает быстродействие и надежность защиты нагрузки от перенапряжений и может быть использовано для защиты как емкостных, так и активных нагрузок.

Формула изобретения

Устройство для защиты от перенапряжения нагрузки, подключаемой к источнику питания, содержащее первый и второй входные выводы для подключения соответственно к положителькому и отрицательному выводам источника питания, первый и второй выходные вы- воды для подключения соответственно положительного и отрицательного выводов питания нагрузки, датчик перенапряжения, выполненный на пороговом

69666

элементе, первом и втором резисторах, управляющий и согласующий транзисторы, по меньшей мере два согласно-параллельно соединенных защитных транзистора, у которых объединены соответственно коллекторы и эмиттеры, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, диод и дополнительный источник питания, причем первый входной вывод через цепочку последовательно соединенных порогового элемента, первого и второго резисторов датчика перенапряжения соединен с вторым входным выводом, база управляющего транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения, образованного первым и вторым резисто10

15

рами, а коллектор управляющего тран- зистора через третий резистор соединен с коллектором согласующего транзистора, соединенным с положительным выводом дополнительного источника питания, отрицатеиьный вывод которого соединен с первым выходным выводом, первым выводом четвертого резистора, катодом диода и объединенными эмиттерами защитных транзисторов, объединенные коллекторы которых соединены с первым входным выводом, а первые выводы пятого и шестого резисторов и анод диода соединены с вторыми входным и выходным выводами, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности защиты, в устройство введены фототранзисторные первый и второй оптроны, дополнительной транзистор, стабилитрон и конденсатор причем светодиоды первого и второго оптронов параллельно включены между эмиттером управляющего транзистора и вторым входным выводом согласно эмиттеру управляющего транзистора, база согласующего тран- зистора через коллектор-эмиттер фототранзистора первого оптрона соединена с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с базой фототранзистора первого оптро- на, эмиттер согласующего транзистора соединен с базами всех защитных транзисторов, с вторым выводом пятого резистора, а через коллектор-эмиттер фототранзистора второго оптрона - с базой дополнительного транзистора, коллектор которого соединен с базами защитных транзисторов, а эмиттер - с вторым вьюодом шестого резистора, анодом стабилитрона и первым выводом кон

715769668

денсатора, второй пынод которого сое- эистор включен между коллектором и динен с катодом стабилитрона и отрица- базой согласующего транзистора, а тельным выводом дополнительного ис- восьмой резистор - между базой и эмит- точника питания, при этом седьмой ре- тером фототранэистора второго оптрона,