Устройство коммутации и защиты источника напряжения Советский патент 1979 года по МПК H03K17/08 

ходом 12 устройства. База транзистора 10 ключа 9 .подсоединена к выходу триггера 5. Динамический преобразователь 8 выполне.н на двух транзИСторах 13 и 14, включенных по схеме с общим эмиттером, базы которых подсоединены к входу динамического преобразоват:;ля, а коллекторы подключены к выходам динамического преобразователя и через соответствующие конденсаторы 15 и 16 к объединенным эмнттераМ. Устройство коммутации и защиты источника питаиия работает следующим образом. При номинальном токе, протекающем через токопроводящую щину 3, 4, .напряжение на измерительном резисторе 2 равно величине, при которой пороговый усилитель 1 находится в исходном запертом состоянии. При этом транзисторы 5 и 7 триггера 5 удерживаются запертыми. Транзисторный клюЧ 9 также заперт. Сигнал управления не подается на вход ди1намического преобразователя 8, и транзисторы 13 и 14 заперты. Интегрирук щий конденсатор 15 разряжен, а интегрирующий коидевсатор 16 заряжен до напряжения вспомогателыного источника питания вс,- Напряжение на выходе 12 устройства равно на,пряжению Е нгп, что соответствует сигналу .включения источника лалряжения. Если то« через токопроводящую шину 3, 4 превысит допустимую величину, лалример, вследствие короткого замыкания на выходе источника напряжения, то напряжение на измерительном резисторе 2 о,казЫвается .выше порога усилителя /. При этом пороговый усилитель 1 ,выра.баты.вает сигнал, который поступает на вход запуска триггера 5. Транзистор 6 триггера отпирается безынерционно, а транзистор /отпирается с задерл кой. Время задерл ки определяется вре.меием заряда интегрирующего конден1сатора 15 через коллекторный резистор транзистора 6 до напряжения отпирания перехода базы-эмиттер транзистора 7. При отпирании транзистора 7 триггер 5 переключается В другое устойчивое состояние, при котором оба транзистора 5 и 7 отперты. Одновременно с транзистором 7 триггера 5 отпирается тра1нзистор 10 ключа 9. Интегрирующий конденсатор 16 разряжается через транзистор 10, и напряжение на выходе 12 устройства уменьшается до нуля. Нулевой потенциал на выходе 12 устройства коммутации и защиты ооотБетствует сигналу выключения источника напряжения. После устранения перегрузки по току (например, короткого замыкания иа выходе источника напрял ения) оператор предварительно подает сигнал управления в виде последовательности имиульсов положительной амплитуды на вход динамического преобразователя 8. Транзисторы 13 и 14 отпираются положительными импульсами. Накопительный конденсатор 15 разряжается через транзистор 13. При этом транзистор 7 триггера 5 и транзистор 10 ключа 9 запираются. Триггер 5 возвращается в исходное состояние, при мотором оба транзистора 6, 7заперты. Накопительный .конденсатор 16 удерживается разряжен1ным вследствие отпирания транзистора 14 до насыщения импульсами управления. Таким образом, пр.и подаче последовательности полож,ительных импульсов иа вход динамического преобразователя 8 триггер 5 устанавливается в исходное состояние, а иа выходе 12 устройства коммутации и защиты имеет место нулевой потенциал, соответствующий сигналу выключения источника напрял ения. Для формирования устройством коммутации и защиты сипнала включения источника напряжения оператор прекращает подачу импульсов на динамический преобразователь 8. При этом транзисторы 13 и 14 запираются. Интегрирующий конденсатор 15 удерживается разряженным, а интегрирующий конденсатор 16 заряжается через коллекторный резистор транзисториого ключа 9. Напряжение на .выходе 12 устройства коммутации и защиты увеличивается от пуля до напряжения jGae. что соответствует появлению сигнала включения источника напряжения. Таким образам, устройство коммутации и защиты обеспечивает дистаиционное управление состоянием источника питания с помощью им)пульсной последовательности. Причем, при необходимости, импульсное управление устройством коммутации и защиты можно осуществлять в гальванической раавязке. Предлагаемое устройство .ком.мутации и защиты обладает повыщенной помехозащищенностью от ложных срабатываний защиты дри включении источника напряжения. 8момент включения источника напряжения ои оказывается нагруженным .на разряжен.ную е.мкость фильтра, что вызывает бросок тока, величина которого превышает номинальное значение. В течение броска тока пороговый усилитель 1, естественно, вырабатывает сигна.л запуска триггера 5. При этом тр.анзистор 6 отпирается. Постоянная времени заряда И1нтегрирующего конденсатора 15 выбирается такой большой, чтобы интегрирующий конденсатор 15 не мог зарядиться до порога отпирания транзистора 7 в течение броска тока. Поэтому транзистор 7 удерживается запертЫМ, и сигнал .ложной аварии на вход ключа 9 не поступает. Предлагаемое устройство обладает также повышенной помехозашишеиностью при одновременном уменьшении потребляемой мощности по цепи управления //. Это достигнуто как за счет динамического преобразования, так и за счет гальванической раавязки, реализация которой также облегчается при импульсном управлении.

Таким о:бразом, предлагаемое устройство коммутации и защиты источника напряжения решает задачу дистанционного -импульсного управления с гальванической развязкой источником напряжения при одновременном повышении помехозащищенности автоматической коммутации и защиты от перегрузок по току источника напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство ком.мутации .и защиты источника напряжения, содержащее измерительный резистор, включенный в контролируемую токопроводяшую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого подключен к входу запуска триггера, отличающееся тем, что, с целью повыщения помехозащищенности и .уменьшения потребляемой мощности, в устройство дополнительно введены динамический преобразователь и ключ, выполненный на транзисторе по схеме с общим эмитте.ром, при этом вход динамического преобразователя подключен к входу управления устройства, выходы его соединены соответственно с входом сброса выщеупомяяутого триггера и коллектором транзистора ключа,

соединенного с выходом устройства, причем база транзистора ключа подключена к выходу триггера.

2. Устройство по л. 1, отличающееся тем, что динамический преобразователь

выполнен на двух транзисторах, включенных по схеме с общим эм,иттером, базы которых подсоединены к входу, а коллекторы - к выходам динамического преобразователя и через соответствующие конденсаторы .к объединенным эмиттерам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Штильман В. И. Микроэлектронные стабилизаторы напряжения, Киев, Техника,

1976, с. 98, рис. 23.

2.Агапов И. В., Питуха А. В. Электрическая защита полупроводниковых источников питания. Советское радио, 1966,

с. 123, рис. 80.