Устройство для защиты электри-чЕСКиХ цЕпЕй OT пЕРЕгРузОК ипЕРЕНАпРяжЕНий Советский патент 1981 года по МПК H02H3/24 

Изобретение относится к устройствам защиты электрических цепей от перегрузок и входных перенапряжений, в частности, может быть использовано для защиты источников питания. Известны устройства защиты электрических цепей, предусматривающие использование наряду с полупроводниковыми приборами, работающими в ключевом режиме, также и транзисторов, работающих в активном режиме (например устройство защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений) 1. Однако при повыщении входного напряжения, как правило, увеличиваются мощности рассеивания на транзисторах, работающих в активном режиме. Это снижает их надежность в схеме и приводит к выводу из строя устройства защиты. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений, содержащее генератор тока на транзисторе 2. Однако в данном устройстве при повыщении входного напряжения изменяется мощность рассеивания на транзисторе, поэтому возможен его перегрев и выход из строя транзистора. Кроме этого, возможен пробой коллекторного перехода транзистора и при нормальном тепловом режиме. Таким образом, применение генератора тока в устройстве защиты не только снижает надежность устройства, но и усложняет его за счет выполнения генератора тока на транзисторе. Целью изобретения является повышение надежности и упрощение устройства защиты. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты от перегрузок и перенапряжений; содержащее транзисторы разного типа проводимости, включенные по схеме триггера, одно из плеч которого используется как ключевой транзистор, а другое как сравнивающий транзистор, ограничительной диод, щунтирующий база-эмиттер сравнивающего транзистора. Кроме того, база срэвнивающего транзистора подключена к коллектору ключевого транзистора ,: плюсовой щине выхода и соединена диодом с эмиттером, подключенным через запоминающий конденсатор к минусовой щине питания, постоянный и переменный резнеторы и стабилитрон, оно снабжено диодом, включенным между точкой соединения эмиттера сравнивающего транзистора и ограничивающего диода, и выводом делителя нанряжения, выполненном на упомянутых резисторах, другой вывод которого подключен к отрицательной шине питания, а средняя точка делителя напряжения через стабилитрон подключена к плюсовой шине питания. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит ключевой транзистор 1, сравнивающий транзистор 2, ограничительный диод 3, запоминающий конденсатор 4, резистор 5, диод 6, включеннный в прямом направлении при открытом ключевом транзисторе 1, стабилитрон 7, подключенный к средней точке резистивного делителя, содержащего резисторы 8, 9, а также резистор 10, обеспечивающий возвращение устройства в исходное состояние. Устройство зан1,иты электрических цепей ет перегрузок но току и входных перенапряжений работает следующим образом. В нормальном режиме работь ключевой транзистор 1 и сравнивающий транзистор 2 открыты. входом устройства и средней точкой резистивного делителя, образованного резисторами 8, 9 поддерживается постоянное напряжение, определяемое стабилитроном 7. Резистором 8 задается ток б.азы ключевого транзистора 1, степень его насыщения и порог выключения через диод 6 и сравнивающий транзистор 2. Запоминаюцл,ий конденсатор 4 заряжен через ограничительный диод 3 и сравнивающий транзистор 2. Напряжение на выходе устройства равно разности входного напряжения и напряжения нась щения ключевого транзистора 1. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается напряжение насыщения на ключевом транзисторе 1, приближаясь к установленному порогу, при переходе через который возникает ускоренпый процесс запирания ключевого транзистора 1. При этом изменение напряжения на запоминающем конденсаторе 4 отстает по времени от уменьшения напряжения на базе сравнивающего транзистора 2, что приводит к ускоренному запиранию транзистора 1. В нормальном режиме работы диод 6 включен в прямом направлении, а при закрытом ключевом транзисторе 1 защищает стабилитрон 7 от замыкания на минус источника через резистор 8 и ограничительный диод 3. При повышении входного напряжения возрастает напряжение на выходе устройства, что приводит к увеличению тока нагрузки, а следовательно и тока коллектора ключевого транзистора 1, который лавинообразно выходит из насыщения, и происходит процесс его запирания. Применение данной схемы защиты позволяет .повысить надежность устройства, а также значительно упростить его за счет включения в цепь эмиттера, сравнивающего транзистора, последовательно включенного диода с резистиБным делителем, к средней точке которого и входу устройства подключен стабилизирующий элемент, например стабилитрон. Надежность устройства значительно увеличивается за счет сокращения количества транзисторов в схеме. Формула изобретения Устройство для защиты электрических цепей от перегрузок и перенапряжений, содержащее транзисторы разного типа проводимости, включенные по схеме триггера, одно из плеч которого используется как ключевой транзистор, а другое как сравнивающий транзистор, ограничительный диод, шун тирующий цепь база-эмиттер сравнивающего транзистора, кроме того база сравнивающего транзистора подключена к коллектору ключевого транзистора и плюсовой шине выхода, и соединена диодом с эмиттером, подключенным через запоминающий конденсатор к минусовой шине питания, постоянный и пере.менный резисторы и стабилитрон, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, оно снабжено диодом, включенным между точкой соединения эмиттера сравнивающего транзистора и ограничивающего диода, и выводом делителя напряжения, выполненном на упомянутых резисторах, другой вывод которого подключен к отрицательной шине питания, а средняя точка делителя напряжения через стабилитрон подключена к плюсовой шине питания. Источники инфор.мации, принятые во внимание при экспертизе 1.Информационный листок, ВИМИ № 74-0789. 2.Авторское свидетельство СССР № 542288, кл. И 02 Н 3/24, 1974,