Устройство защиты от перенапряжения источников питания Советский патент 1980 года по МПК G05F1/58 H02H7/10 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ

Изобретение отнооттся к электротехнике, в частности к системам регулирования электри ческих величин. Оно может быть использовано в устройствах питания радиоэлектронной аппаратуры. Известно устройство защиты от перенапряже ния содержащее исполнительный элемент, вьшол ненньш на тиристоре, предохранителе или реле, источник опорного напряжения и делитель выходного напряжения 1. Недостатком его является то, что исполнительный элемент выполнен на реле или предохранителе и по этой причине его эксплуатационн надежность является низкой. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство защиты от перенапряжения источников питания содержащее исполнительный элемент, включенный последовательно в силовую щину, соединенные параллельно делитель напряжения и источник опорного напряжения, включенные межд силовой к обшей щинами, выходы которых подключены ко входам усилителя постоянного тока, выходом поцключенного к базе согласующего транзистора 2. Недостатком является низкая надежность и невысокая стабильность срабатывания защиты. Цель изобретения повыщение надежности и стабильности срабатывания защитного устройства при превышении напряжеггая в сети выше допустимого (заданного значения). Поставленная цель достигается тем, что в устройство от перенапряжения введены транзистор управления и преобразователь напряжения с выпрямителем, причем коллектор согласуюдего транзистора соединен с базой транзистора управления и через первый резистор подключен к силовой шине, а его эмиттер соединен с общей шиной и одним из входов преобразователя напряжения, другой вход которого соединен с эмиттером транзистора управления, коллектор которого соединен со входом исполнительного элемента, выходы преобразователя напряжения соединены со входами вьшрямителя, один из выходов которого соединен через второй резистор с правляющим входом исполнительного элемента, а другои выход соединен с выходом исполнительного элемента и с выходным выводом. На чертеже дана схема предлагаемого устройства. Устройство защиты от перенапряжения содержит делитель напряжения 1 и источник опорного напряжения 2, соединенные параллельно, которые одним из общих выводов подключены к силовой шине входа, другой общий вывод делителя напряжения 1 и источника опорного напряжешя 2 подключены непосредственно к общей 1пине устройства, при этом выходы делителя напряжения 1 и источника опорного напряжения 2 подключены ко входам усилителя постоянного тока 3, выход которого соединен с согласующим транзистором 4, исполнительный элемент на транзисторе 5, транзисто-р управления 6, преобразователь напряжения 7 с выпрямителем 8, при этом согласующий транзистор 4 коллектором соединен с базой транзистора управления 6 и через резистор 9 подключен к силовой щине входа, эмиттер соединен с одним из входов преобразователя 7 и общей щиной устройства, второй вход которого соединен с эмиттером транзистора управления 6, коллектор транзистора 6 подсоединен к коллектору транзистора 5 исполнительного элемента, включенного последовательно в виловую шину, выход преобразователя 7 соединен с вцпрямителем 8, которьш одним из выходов соединен через резистор 10 с базой транзистора 5 исполнительного элемента, а другим выходом соединен с его эмиттером и выходным выводом. Предлагаемое устройство защиты от перенапряжения работает следующим образом. Напряжение, снимаемое с делителя напряже ния 1, сравнивается, с источником напряжения Полученная в результате разность напряжений, усиленная в усилителе постоянного тока 3, поступает на согласующий транзистор 4. При нор мальном напряжении сети к базе согласующего транзистора 4 приложено, запирающее напряжен При этом к базе транзистора yпpaвлe шя 6 приложено открывающее напряжение, и на вход преобразователя напряжения 7 поступает питаютцее напряжение. Преобразователь напряжения 7 необходим для гальванической развяз ки напряжения сети от напряжения на переход эмиттер-база транзистора исполнительного элемента 5. Далее, выпрямленное и отфильтрован ное напряжение в вьшрямителе . 8 прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора исполнительного элемента 5, открывая его до насыщения. В случае включения в исполнитель ном элементе 5 параллельно транзистору 6 еще нескольких транзисторов, в зависимости о тока нагрузки, напряжение в режиме насыщени на переходе коллектор-эмиттер исполнительног элемента порядка 0,3-0,4 В. При повьшении напряжения в сети выще допустимого (заданного значения) к согласующему транзистору 4 прикладывается отпирающее напряжение. Со- , гласующий транзистор 4 открывается, прикладывая к базе транзистора управления 6 запирающее напряжение и запирая его. При это.м на вход преобразователя 7 не поступает напряжение питания, и следовательно к переходу эмиттербаза транзистора исполнительного элемента 5 не прикладывается напряжение. Транзистор исполнительного элемента 5 закрывается, защищая схемы потребителя от перенапряжения. Изобретение дает возможность осуществить зашлту источников питания радиоэлектронной аппаратуры при повышении напряжения в сети выще допустимого (заданного) значения, особенно в тех случаях, когда к устройствам предъявляются повыщенные требования по эксплуатационной надежности, так как изобретение обладает более высокой надежностью и стабильностью срабатывания защиты по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения Устройство защиты от перенапряжения источников питания, содержащее исполнительный элемент, включенный последовательно в силовую щину, соединенные параллельно делитель напряжения и источник опорного напряжения, включенные между силовой и общей шинами, выходы которых подключены ко входам усилителя постоянного тока, вьт содом поДйлюченного к базе согласующего транзистора отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и стабильности срабатьтания защиты, в него введены транзистор управления и преобразователь напряжения с выпрямителем, причем коллектор согласующего транзистора соединен с базой тршзистора управления и через первый резистор подключен к силовой шине, а его эмиттер соединен с общей шиной и одним из входов преобразователя напряжения, другой вход которого соединен с эмиттером транзистора управления, коллектор которого соединен со входом исполнительного элемента, выходы преобразователя напряжения соединены со входами выпрямителя, один из выходов которого соединен через второй резистор с уп равляющим входом исполнительного злемента, а другой выход соединен с выходом исполнительного элемента и с вь1ходным выводом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Снегирев 10. Н., Томигас О. А. Схема встроенного автоматического контроля блоков питания. Сб. Обмен опытом в радиоэлектронной промьпиленности, вьш. 6, 1974, с. 68.