Устройство для защиты стабилизатора от перегрузок по току и перенапряженйий Советский патент 1976 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках питания для устройств автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для защиты, используемое з стабилизаторах постоянного тока 1 , 2, содержащее регулирующий орган, транзисторный усилитель с транзисторным токостабилизирующим элементом в цепи коллектора и оптрон на лампочке накаливания и фоторезисторе. Недостаток такого утройства заключается в большой инерционности из-за наличия лампочки накаливания; кроме того, схема не чз вствительна к импульсным перегрузкам и вследствие этого плохо работает в режиме переходных процессов ,при снятии аварийного режима схема не может автоматически вернуться в исходное состояние, т.е. включить стабилизатор в работу. Это вызьшает затруднения при наладке и эксгшуатащ1и питаемых электронных устройств.

Известно также устройство, которое по технической сущности и достигаемому результату является наиболее близким к изобретению, содержащее между коллектором регулирующего транзистора и положительным полюсом источника электропитания резисторный делитель, к средней точке которого подсоединены базы шунтирующих транзисторов, транзисторный усилитель, и стабилитроны. Для функционирования этого устройства необходим дополнительный источник питания, плюс которого связан с минусом выходного напряжения через электролитический конденсатор. Это снижает чувствительность к порогу срабатывания устройства и затрудняет условия автоматической разблокировки схемы защиты при восстановлении нормального режимГа работы.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены тиристор, управляющий электрод которого подключен к средней точке резистивного делителя, сигнальная лампочка, несимметричный мультивибратор на транзисторах и второй транзисторный усилитель, причем между коллектором и эмиттером транзистора каждого из указанных усилителей включен стабилитрон, анод гиристора через резистор подключен к базе транзистора второго усилителя, база одного транзистора мультивибратора через резистор подключена к эмиттеру регутшрующего транзистора, другой транзистор мультивибратора коллектором через кондесатор подключен к аноду тиристора, а эмиттером - к катоду, кроме того, анод тиристора через сигнальную лампочку подключен к выходной клемме.

На чертеже представлена принципиал1.ная схема устройства для защиты стабилизатора от перегрузок по току и перенапряжений.

Устройство для защиты стабилизатора от перегрузок по току и перенапряжений содержит первый усилитель на транзисторе TI , коллектор которого подключен к делителю на резисторах RI и Rj. Эммитер транзистора TI подключен к положительному полюсу источника до резистора РЗ, а база - через переменный резистор R4 после. Между коллектором и эмиттером транзистора TI включен стабилитрон flj. К средней точке делителя на резисторах RI и Rj подключен управляющий электрод тиристора УД. Имеется несимметричньш мультивибратор на транзисторах Тз (п-р-п) и Тз (р-п-р), резисторах RS, Re, i, и Rg и конденсаторе Ci. Анод тиристора УД через конденсатор С 2 подключается к коллектору транзистора Tj, а катод - к эмиттеру. База транзистора Тз через резистор fig подключена к эмиттеру регулирующего транзистора Т4, в базу которого включен транзистор TS второго усилителя. База транзистора TS через резистор RIO подключена к аноду тиристора УД. Имеется сигнальная лампочка Л1, которая включена в анодную цепь тиристора, и стабилитрон Д2.

Постоянный ток с источника питания, проходя последовательно через открытый транзистор Т4, нагрузку и резистор Rj, создает на резисторе RS небольщое падение напряжения. Это напряжение через резистор R4 подается на базу транзистора TI , коллектор которого через ограничивающий резистор Rj подключен к управляющему электроду тиристора УД. С повьппением тока нагрузки коллекторный ток транзистора TI возрастает, и при определенном значении этого тока, который задается резистором R4, тиристор УДоткрьшается. Ток, протекая через тиристор УД и сигнальную лампочку Л.1, создает на последней падение напряжения.

Это напряжение через резистор РЮ подается на базу транзистора Т- и открьшает его, при этом база транзистора Т4 подключается через открьтщийся транзистор TS , к плюсу источника питания. Транзистор Т4 закрывается ток через нагрузку уменьшается.

Такое состояние транзистора Т4 является устойчивым и при отключении нагрузки.

Схема защиты срабатьшает и в том случае, когда напряжение на входе схемы защиты превыщает допустимое значение. Это осуществляется за счет пробоя стабилитрона Д. В этом случае тиристор УД открьтается за счет тока, протекающего через стабилитрон Д1. Дальнейщая работа схемы происходит аналогично описанной выше.

Чтобы вывести схему из этого состояния необходимо закрыть тиристор УД. Эту функцию выполняет несимметричный мультивибратор на транзисторах Тз и Тз. В исходном состоянии, когда транзистор Т4 открыт, ток протекающий через резистор Rg, поддерживает транзистор Тэ в открытом состоянии.

С исчезновением напряжения на выходе схемы

в результате срабатывания защиты ток через резистор Rg падает и мультивибратор начинает генерировать импульсы. Эти импульсы через конденсатор Cj поступают на анод тиристора УД и закрьшают его. С закрытием тиристора УД транзистор Т4 открывается и если к этому времени причины, вызвавшие перегрузку сохраняются, схема срабатьшает вновь, и весь цикл повторяется до тех пор, пока не установлены причины. Длительность цикла включения схемы защиты задается величиной конденсатора Сг мультивибратора.

Формула изобретения

Устройство для защиты стабилизатора от перегрузок по току и перенапряжений, содержащее регулирующий транзистор, включенный последовательно с выходными клеммами, транзисторный усилитель, резистивный делитель, подключенный параллельно входным клеммам, и стабилитроны, отличающееся тем, что,с целью повышения надежности срабатьтания и получения автоматической разблокировки, в устройстео дополнительно введены тиристор, управляющий электрод которого подключен к средней точке резисторного делителя, сигнальная лампочка, несимметричный мультивибратор на транзисторах и второй транзисторный усилитель, причем между коллектором и эмиттером транзистора каждого из указанных усилителей включен стабилитрон, анод тиристора через резистор подключен к базе транзистора второго усилителя, база одного транзистора мультивибратора через резистор подключена к эмиттеру регулирующего транзистора, другой транзистор мультивибратора коллектором через конденсатор подключен к аноду тиристора, а эмиттером - к катоду, кроме того, анод тиристора через сигнальную лампочку подключен к выходной клемме.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт.св. № 431506,кл.С05 f 1/58,1972 г.

2.Авт.св. № 203006,кл.С05 f 1/58,1965 г. (прототип).