Устройство коммутации и защиты преобразователя напряжения Советский патент 1980 года по МПК H03K17/814 

последних соединены с коллектором транзистора п-р-п типа триггера и через третий резистор - с базой пер вого транзистора, которая соединена с резистором связи триггера, база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого

дополнительного транзистора и через четвертый дополнительный резистор с базой транзистора р-п-р типа триггера, коллектор второго дополнительного транзистора соединен с управляющим входом согласующего.ключа, первый выход которого соединен с эмиттером транзистора выходного ключа, второй выход через оптрон - со вторым выводом балластного резистора и через светодиод - с коллектором тразистора выходного ключа.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого устройства коммутации и защиты преобразователя напряжения.

Устройство содержит измерительный резистор 1, включенный в токопроводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя 2, выход которого подключен ко входу запуска триггера, выполненного на транзисторах 3 и 4 разного типа проводимости. База транзистора 4 соединена с интегрирующим конденсатором

5.Вькод триггера соединен с базой транзистора выходного ключа б. Эмиттеры дополнительных транзисторов 7

и 8 соединены через времязадающий конденсатор 9, параллельно которому подключены первый и второй последовательно соединенные резисторы 10 и 11, объединенные выводы которых соединены, с коллектором транзистора 4 п-р-п типа триггера и через третий резистор 12 - с базой первого дополнительного транзистора 7, которая соединена с резистором связи триггера. База второго дополнительного транзистора 8 соединена с коллектором первого дополнительного транзистора 7 и через четвертый дополнительный резистор 13 - с базой транзистора 3 р-п-р типа триггера. Коллекторвторого дополнительного транзистора 8 соединен с управляющим входом согласующего ключа 14, первый выход которого соединен с эмтером транзистора выходного ключа

6,второй выход через оптрон 15 с выводом балластного резистора 16 и через светодиод 17 - с коллектором транзистора выходного ключа 6.

Устройство импульсной коммутации и защиты преобразователя напряжения работает следующим образом.

При номинальном токе, протекающем через контролируемую шину, напряжение на измерительном резисторе 1 равно величине, при которой пороговый усилитель 2 находится в запер том состоянии. При этом транзисторы 3 и 4 триггера удерживаются запертыми. Интегрирующий конденсатор 5 разряжен. Транзисторный выходной ключ 6 заперт, что соответствует сигналу включения преобразователя напряжения. Транзисторы 7 и 8 также заперты, согласующий ключ 14 заперт, последовательно включенные оптрон 15 и светодиод 17 удерживаются в запертом состоянии.

Таким образом, триггер, выходной транзисторный ключ 6 и введенные элементы не потребляют тока от вспомогательного источника напряжения Е спСигналы визуальной (световой) и электронной индикации отсутствуют. Если ток, протекающий через контролируемую шину, превышает допустимую величину, например, вследствие короткого замыкания нагрузки преобразователя напряжения, что является аварийным режимом для преобразователя, то напряжение на измерительном резисторе 1 оказывается выше порога усилителя 2. При этом пороговый усилитель 2 вырабатывает сигнал, который поступает на вход триггера, выполненного на транзисторах 3 и 4 разного типа проводимости. Транзистор 3 типа р-п-р триггера отпирается безынерционно, а транзистор 4 типа п-р-п с задержкой. Время задержки определяется временем заряда интегрирующего конденсатора 5 через коллекторный резистор транзистора j3 до напряжения отпирания перехода база - эмиттер транзистора 4. При отпирании транзистора 4 триггер переключается в другое устойчивое состояние, при котором транзисторы 3 и 4 разного типа проводимости поддерживают друг друга в отпертом состоянии. Одновременно с отпиранием транзистора 4 триггера отпирается выходной транзисторный ключ 6, что соответствует сигналу выключения преобразователя напряжения. При насыщенных транзисторах 3 и 4 одна из цепей обратной связи триггера, в которую последовательно включен дополнительный резистор 12, образует делитель, обеспечивающий необходимое напряжение смещения для первого дополнительного транзистора 7. Первый и второй резисторы 10 и 11 оказываются подключенными через последовательно соединенные насыщенный транзистор 4 и переход база - эмиттер транзистора 6 к обудей шине. В результате транзисторы 7 и 8 находятся в линейном режиме. При этом, вследствие положительной обратной связи через времязадающий конденсатор 9, транзисторы 7 и 8 вырабатывают импульсы, длительность и период следования которых определяются емкостью времязадающего конденсатора 9 и сопротивлениями первого и второго резисторов 10 и 11.

Импульсный сигнал, формируемый в коллекторе транзистора 8, управляет согласующим ключом 14, который подключает точку соединения оптрона 15 и светодиода 17 к.общей шине. В результате оптрон 15 питается постоянным током, а светодиод 16 - им пульсным током, величины которых практически рдвны и определяются балластным резистором 16.

В предлагаемом устройстве одновременно формируются сигнал выключения преобразователя напряжения, гальванически развязанный сигнал индикации о состоянии преобразователя напряжения, импульсная световая индикация об аварийном состоянии преобразователя напряжения.

В предлагаемом устройстве для уменьшения потребляемой мощности используется один и тот же ток от вспомогательного источника Е0СП Д- непрерывного питания оптрона 15, так и для импульсного питания светодиода 17. Кроме того, дополнительно введены элементы (транзисторы 7 и 8 с дополнительными резисторами 10-13) образуют одну из цепей обратной связи триггера и поэтому практически не увеличивают потребление мощности. Введение в одну из цепей обратной связи триггера двух транзисторов, обеспечивающий импульсную световую индикацию, позволяет выполнить устроство проще (уменьшить количество элементов) по сравнению с вариантом, когда для формирования световых импульсов используют отдельный управля емый генератор.

Формула изобретения

Устройство коммутации и защиты преобразователя напряжения, содержащее измерительный резистор, включенный в контролируемую токопроводящую шину и соединенный с двумя входами порогового усилителя, выход которого

подключен ко входу запуска триггера выполненного на транзисторах разного типа проводимости, у одного из которых база соединена с интегрирукяцим конденсатором, выход триггера соединен с базой транзистора выходного ключа, и балластный резистор, первый вывод которого соединен с источником питания, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, дополнительно введены два транзистора, четыре резистора, времязадающий конденсатор, согласующий ключ, оптрон и светодиод, причем эмиттеры дополнительных транзисторов соединены через времязадающий конденсатор, параллельно кoтopo 1y подключены первый и второй последовательно соединенные резисторы, объединенные выводы последних соединены с коллектором транзистора п-р-п типа триггера и через третий резистор - с базой первого транзистора, которая соединена с резистором связи триггера, база второго дополнительного транзистора соединена с коллектором первого дополнительного транзистора и через четвертый дополнительный резистор - с базой транзистора р-п-р типа триггера, коллектор второго-дополнительного транзистора соединен с управляющим входом согласующего ключа, первый выход которого соединен с эмиттером транзистора выходного ключа, второй выход через оптрон - со вторым выводом балластного резистора и через светодиод - с коллектором транзистора выходного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Агапов М.В., Питуха А.В. Электрическая защита полупроводниковых источников питания. Изд-во Советское радио, 1966, с. 123, рис. 80.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2459571/21, кл. Н 03 К 17/02, 1977 (прототип).