Усилитель мощности с защитой Советский патент 1991 года по МПК H03F1/52 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к усилителям мощности низкой частоты для защиты нагрузки и собственно усилителя в случаях короткого замыкания или перегрузки по току на выходе, при появлении недопустимо большого сигнала на входе, при аварии усилителя.

Цель изобретения - повышение быстродействия, упрощение устройства.

На чертеже представлена структурная электрическая схема усилителя мощности с защитой.

Усилитель мощности с защитой содержит двусторонний ограничитель 1 ,

усилитель 2, датчик 3 тока, ключ 4, формирователь 5 управляющего сигнала, быстродействующий органичитель 6, пороговый элемент 7, источник 8 питания, цепь 9 отрицательной обратной связи, компаратор 10, блок 11 памяти, элемент 12 совпадения, элемент 13 -- задержки, дополнительные ключи 14 и 15, дополнительный формирователь 16 управляющего сигнала.

Предложенный усилитель мощности с защитой работает следующим образом.

При включении источника 8 питания блок 11 памяти устанавливается в исходное состояние, при котором нл его выходе появляется сигнал заставляющий сработать дополнительный формирователь 16. В результате дополнительные ключи 14 и 15 замыкаются и напряжение питания подается на выводы питания усилителя 2. Ключ 4 замыкается с задержкой, равной времени накопления заряда емкостными элементами элемента 13 задержки такой величины, при которой напряжение на ее отводе достигает уровня срабатывания порогового элемента 7. При этом на входа элемента 12 совпадения поступают сигналы 1 и на ее выходе также появляется сигнал, заставляющий включить формирователь 5 управляющего сигнала. Таким образом элемент 13 задержки позволяет подключить нагрузку к выходу усилителя 2 после прекращения переходных процессов, связанных с включением источника 8 питания и установлением режимов работы усилителя 2 о

Датчик 3 тока и быстродействующий ограничитель 6 тока позволяют ограничить мощность рассеивания на выходных транзисторах усилителя 2 и предотвратить их перегрев при кратковременной перегрузке по току. При коротком замыкании на выходе, при аварии усилителя, при появлении недопустимо большого сигнала на входе сигнал формируется на инвертирующем входе усилителя 2 и, поступая на вход компаратора 10, выходит за пределы, ограниченные первым и вторым опорными напряжениями, поданными на опорные входы последнего. Это приводит к появлению 1 на выходе компаратора 10, заставляет блок 11 памяти переключиться в противоположное состояние, когда на его выходе присутствуя- сигнал, соответствующий О. Это приводит к отключению дополнительного формирователя 16, к появлению на выходе элемента 12 совпадения логического О и отключению формирователя 5. В результате нагрузки и источник 8 питания отключаются от усилителя 2. Усилитель мощности находится в таком состоянии до устранения неисправности, после чего он восстанавливает свою работу после повторного включения.

5

0

5

0

5

0

5

0

5,

Предлагаемый усилитель мощности обладает повышенной надежностью, так как быстродействие срабатывания его системы защиты очень велико и равно нескольким микросекундам. Практически оно определяется временем размыкания ключей коммутации.

Формула изобретения

1 ,. Усилитель мощности с защитой, содержащий последовательно соединенные двусторонний ограничитель, усилитель, выполненный в инвертирующем включении, датчик тока, ключ, выход которого является выходом устройства, а также пороговый элемент, при этом управляющий вход ключа соединен с выходом формирователя управляющего сигнала, один выход датчика тока через цепь отрицательной обратной связи соединен с входом усилителя, между другим выходом датчика тока и другим входом усилителя включен быстродействующий ограничитель, а шины источника питания соединены с выводами питания усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, введены элемент совпадения, компаратор, выполненный с двумя опорными входами, блок памяти, выполненный на триггерах, а параллельно источнику питания введен элемент задержки, при этом компаратор включен между выходом двустороннего ограничителя и одним входом блока памяти, другой вход которого соединен с отводом элемента задержки и с входом порогового элемента, выход которого соединен с одним входом элемента совпаде-. ния, другой вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход - с входом формирователя управляющего сигнала.

2. Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что выводы питания усилителя соединены с соответствующими шинами источника питания через дополнительные ключи, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу дополнительного формирователя управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом блока памяти.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение усилителя. Усилитель мощности с защитой содержит двусторонний ограничитель 1 , усилитель 2, датчик 3 тока, кличи 4, 14 и 15, формирователи 5 и 16 управляющего сигнала, быстродейству)- щий ограничитель 6, пороговый элемент 7, источник 8 питания, цепь 9 отрицательной обратной связи, компаратор 10, блок 11 памяти, элемент 12 совпадения и элемент 13 задержки. Элемент 13 позволяет подключить нагрузку к выходу усилителя 2 после прекращения переходных процессов, связанных с включением источника 8 питания и установлением режимов работы усилителя 2. Датчик 3 и ограничитель 6 позволяют ограничить мощность рассеивания на выходных транзисторах усилителя 2 ч предотвратить их перегрев при кратковременной перегрузке по току. При коротком замыкании на выходе, при аварии усилителя и при появлении недопустимо большого сигнала на входе осуществляется отключение нагрузки и источника 8 от усилителя 2. При этом быстродействие срабатывания системы защиты определяется временем размыкания ключей коммутации. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. S (fl