Устройство защиты источника питания Советский патент 1981 года по МПК G05F1/58 

1

Изобретение относится к электротехнике и рсвдиоэлектронике и может быть использовано для завщты электропитающих установок от перегрузок и коротких з.амыканий.

Известно устройство защиты источников питания, которое содержит защитный транзистор, в коллекторную цепь которого включена обмотка коммутирующего реле, а эмиттерная цепь через.диод соединена с одним- из концов датчика тока нагрузки стабилизатора, и делитель выходного напряжения стабилизатора со стабилитронами .в качестве органа сравнения flj.

Недостатком этого устройства является, то, что оно срабатывает от наводок, возникающих в датчиках перегрузки под воздействием расположенных рядом коммутирующих устройств, а также от единичных кратковременных перегрузок, возникающих.в момент переключения, или от перегрузок, вызываемых пусковыми токами.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство защиты, содержгицее выходной транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - с одним из выводов первого резистора, коллектор подключен к одному из выводов первого диода и одному из выводов исполнительного реле, другой вывод которого соединен с входным выводом, замыкающие контакты реле включены между входным и выходным выводами, датчики перегрузки, одни выходы которых подключены к общей шине, и удерживающий транзистор, база кото0рого соединена с одним из выводов последовательной цепочки из второго и третьего резисторов, а коллектор с одним из выводов четвертого резистора 2,

5

Недостатком данного устройства является низкая помехозащищенность.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается

0 тем, что в устройство защиты источника питания, содержащее выходной транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - с одним из выводов первого резистора, кол5лектор подключен к одному из выводов первого диода и одному из выводов исполнительного реле, другой вывод которого соединен с входным выводом, Зс1мыкающие контакты реле включены

0 между входным и выходным выводами. датчики перегрузки, одни выходы которых подключены к общей шине, и удерживающий транзистор, база которо го соединена с одним из выводов последовательной цепочки из второго и третьего резисторов, а коллектор с одним из выводов четвертого резид тора, введены два диода и три конден сатора, одни выводы первого и второ го конденсаторов и эмиттер удержйвающего транзистора подключены к обще шине, коллектор удерживающего транзистора соединен через второй диод с другими выходами датчиков перегру ки , а через третий диод - с общей точкой соединения другого вывода первого резистора, другого вывода первого конденсатора и одного из вы водов третьего конденсатора, другой вывод которого и другой вывод четвертого резистора подключены к вход ному выводу, другой вывод второго конденсатора соединен с общей точкой упомянутой последовательной цепи, другой вывод которой подключен к другому выводу первого диода. На чертеже изображена схема устройства защиты источника питания. Схема устройства содержит выходной транзистор 1, первый резистор ,2, первый диод 3, исполнительное реле 4, один из выводов которого соединен с выходньом выводом 5, удер живающий транзистор б, второй и третий резисторы 7 и 8, четвертый резистор 9. Коллектор удерживающего транзистора б через второй диод 10 соединен с датчиками 11 перегрузки, а через третий диод 12 - с общей точкой соединения введенных первого 13 и третьего 14 конденсаторов. Второй конденсатор 15 соединен с об щей точкой последовательной цепочки из второго 7 и третьего 8 резисторов. Для обеспечения односторонней проводимости схема может содержать диоды 16 и 17. Выходной вывод 18 ус ройства защиты соединен с входным выводом 5 через замыкающие контакты 19 и 20 реле 4. В качестве датчиков 11 перегрузки может применяться любое устройство, которое при перегрузках или коротком замыкании подключает общую шину 21 на удерживающий транзистор 1. Датчики 11 перегрузки могут быть по сети перем ного и постоянного тока. Устройство работает следующим образом. При включении напряжения сети ток через сопротивление 9, диод 12 и сопротивление 2 поступает на базу транзистора 1 и открываетего. Вклю чается реле 4, и через контакты 19 и 20 напряжение поступает в нагрузку. При перегрузках или коротких за мыканиях сигнал Общая шина с датчиков 11 перегрузки постуЛает на вход выходного транзистора 1, база ранзистора 1 обеспечивается. Напяжение сети через диод 3, сопротивения 8 и 9 поступает на базу удеривающего транзистора 6, Транзистор 6 открыт, транзистор 1 закрыт. При этом контакту 19 и 20 реле 4 размыаются и подается сигнал Перегруза. Для повторного включения заиты необходимо отключить напряжение сети и затем снова включить схеу. Диод 17 служит для защиты схеы от переполюсовки питающего напряжения. Датчики перегрузки 11, сигнал с которых поступает на схему защиты, могут быть как по постоянному, так и по переменному току. Постоянная времени задержки времязадающего звена 2 и 13 выбирается меньше длительности .полупериода колебаний сигнала, приходящих с датчика перегрузки по сети переменного тока, но должна быть больше длительности полупериода второй или третьей ее гармоники . В том случае, когда на датчики 11 перегрузки воздействует помеха по длительности меньше, чем постоянная времени t RZ-CO , транзис- тор 1 остается в открытом состоянии за счет энергии, запасенной конденсатором 13. При возникновении единичных импульсов перегрузки, длительностью больше постоянной времени разряда конденсатора 13, транзистор 1 закрывается на время, определяемое разностью между длительностью импульса перегрузки и временем разряда конденсатора 13. В это время идет заряд накопительного конденсатора 15. Если за время воздействия этого импульса или серий импульсов конденсатор 15 не успел зарядиться до величины напряжения, необходимого для открывания транзистора 6, то схема остается включенной, т.е. транзистор 1 открыт, транзистор 6 закрыт. Если конденсатор 15 успел зарядиться до величины напряжения, необходимого для открывания транзистора 6, схема защиты срабатывает. Время заряда конденсатора выбирается не более 1-2 мс и не должно превышать времени отпускания контактов реле 4. Для защиты устройств с длительными переходными процессами в момент включения в .схему введен конденсатор 14. В момент включения через конденсатор 14 проходит зарядный ток, который поступает через сопротивление 2 в базу транзистора 1 и поддерживает его во включенном состоянии. Как только конденсатор 14 зарядится, он не оказывает влияния на Дсшьнейшую работу схемы. Номинал конденсатора 14 выбирается так, чтобы постоянная времени заряда конденсатора была равна или больше длительности переходного процесса в момент включения нагрузки к питающей сети.

Таким образом, включение в устройство защиты дополнительных конденсаторов позволяет защитить схему от ложных срабатываний, вызванных действием кратковременных помех.

Формула изобретения

Устройство защиты источника питания, содержащее выходной транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, база - с одним из выводов первого резистора, коллектор подключен к Одному из выводов первого диода и одному из выводов исполнительного реле, другой вывод которого соединен с входным выводом, замыкающие контакты реле включены между входным и выходным выводами, датчики перегрузки, одни выходы которых подключены -к общей шине, и удерживакадий транзистор, база которого соединена с одним из выводов последовательной цепочки из второго и третьего резисторов , а коллектор - с одним из выводов четвертого резистора, о т л ичающееся тем, что, с целью

повышения помехозащищенности, в него введены два диода и три конденсатора, одни выводы первого и второ го конденсаторов и эмиттер удерживающего транзистора подключены к общей шине, коллектор удерживающего транзистора соединен через вто- рой диод с другими выходами датчиков перегрузки, а через третий диод с общей точкой соединения другого вывода первого резистора, другого вывода первого конденсатора и одного из выводов третьего конденсатора, другой вывод которого и другой вывод четвертого резистора подключены к входному выводу, другой вывод второго конденсатора соединен, с общей точкой упомянутой последовательной цепи, другой вывод кото рой подключен к другому выводу первого диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 496546, кл. G 05 F 1/58, 1976.

2,Авторское свидетельство СССР № 479099, кл. G 05 F 1/58, 1976.

fS nafjyytHa

/ffjaffpt/Sfra

20