Устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента

Устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советских

Социалистических

Реслублик

«»752602 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 10. 08. 78 (21} 2655987/24-07

{5(}v. к,.

Н 02 Н 7/10

Н 02 М 1/18 с лрисоедииеиием заявки Мо(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300780. Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 02.0880

{53} УДК621. 316. ,925.4:621. .314.572(088.8) (72) Автор изобретению

С. И. Реморов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЗОК !10. ТОКУ

СИЛОВОГО ТРАНЗИСТОРА PEГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к защите источников питания.

Известно устройство для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента, содержащее резисторный датчик тока, дополнительный транзистор защиты, резисторы и стабилитрон (Ц

Недостатком известного устройства является большое потребление мощности.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому является устройство 15 для защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента, содержащее резисторный датчик тока, параллельно которому включен вход двухкаскадного транзистор- 2(} ного усилителя, выход которого включен между зажимом управления и выходным зажимом устройства, и резисторы 2)

Недостатком этого устройства яв- 25 .ляется большая рассеиваемая мощность в режиме короткого замыкания нагрузки, что снижает надежность защиты.

Цель изобретения — повышение надежности. 30

Цель достигается тем, что устройство защиты снабжено конденсатором, диодами, стабилитроном и дополнительным транзистором, эмиттерколлекторный переход которого через резистор включен между базой первого транзистора двухкаскадного усилителя и выходным зажимом устройства, база дополнительного транвистора через резистор, конденсатор и первый диод соединена с катодом стабнлитрона, включенного в коллекторную цепь первого транзистора усилителя, причем катод первого диода соединен со входом второго каскада усилителя, а второй диод включен между выходным зажимом устройства и точкой соединения конденсатора и резистора в базовой цепи дополнительного транзистора.

На чертеже приведена схема устройства защиты.

Устройство защиты содержит входную 1 и выходную 2 клеммы, включенные последовательно в одну из питающих шин, управляющую клемму 3, регулирукнщий элемент на транзисторах

4, 5 и 6 и каскад защиты, содержащий резисторный датчик 7 тока, соединенный одним выходом с коллектором вы752602 в результате чего происходит нараста20 ° ние тока через регулирующий элемент.

Включение резисторного датчика 7

35 тока между точкой, объединяющей входную клемму 1 устройства и эмиттер пер— ного согласующего транзистора 5 регулирующего элемета, и коллектором выходного транзистора 4 регулирую- 40 щего элемента позволяет получить минимальное падение напряжения в силовой цепи, т.е. максимально возможный КПД системы". составной транзистор-резисторный датчик тока, а наличие составного транзистора — максимальный коэффициент передачи базового тока.

При наличии перегрузки или короткого замыкания открывается входной транзистор 8 каскада защиты и образуется цепь питания баз транзисторов 14 и 17. Поскольку транзисторы

8 и 17 образуют двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью, то при включении входного транзистора 3 каскада защиты происходит лавинообразный процесс переключения транзисторов 8, 14 и 17 иэ режима отсечки в режим насыщения, и следовательно, переключения транэис- 60 торов 4, 5 и б регулирующего элемента из активного режима н режим отсечки. Положительная обратная связь обеспечивает высокое быстродействие каскада защиты и надежное

Формула изобретения ходного транзистора 4 регулирующего элемента, а другим — с выходной клеммой 1 устройства, входной транзистор 8 первого каскада защиты проводимости типа р-n--p, база которого через ограничивающий резистор 9 соединена с точкой, объединяющей коллектор выходного транзистора 4 регулирующего элемента и один из выводов резисторного датчика 7 тока, а коллектор через резистор 10 соединен катодом стабилитрона 11, анод которого соединен с выходной клеммой

2 устройства, и анодом первого развязывающего диода 12, катод которого через ограничивающий резистор 13 соединен с базой транзистора 14 вто» рого каскада защиты, переход коллектор-эмиттер которого подключен соответственно между управляющей 3 и ныходной 2 клеммами устройства, а через последовательно соединенные конденсатор 15 и резистор 16 — к Gaзе дополнительного транзистора 17, положительной обратной связи, коллектор которого через резистор 18 подключен к базе входного транзистора

8 каскада защиты, а нторой раэвязывающий диод 19 катодом подключен к точке соединения конденсатора 15 и резистора 16, и катодом — к выходной клемме 2 устройства.

При отсутствии перегрузки по току транзисторы 8, 14 и 17 каскада защиты заперты и и оказывают влияния на работу регулирующего элемента. з апирание транзисторов ре гулирующего элемента.

По мере заряда конденсатора 15 цепь положительной обратной сьяэи разрывается и входной транзистор 8 каскада защиты закрывается. В то же время его закрытие приводит к мгновенному разряду конденсатора 15 через резистор 13, развяэынающий диод

19 базу выходного транзистора 14 каскада защиты, в результате чего транзисторы 4, 5 и б регулирующего эле.мента продолжают находиться в режиме отсечки.

Когда энергии, накопленной в конденсаторе 15 будет недостаточно для удержания выходного транзистора 14 каскада защиты в режиме насыщения, транзисторы 4, 5 и б регулирующего элемента переходят в активный режим, Как только величина тока перегрузки достигает значения порога срабатывания, входной транзистор 8 каскада защиты открывается и процесс повторяется.

Таким образом, при наличии перегрузки или короткого замыкания каскад защиты переводит схему в режим контрольных кратковременных включений, причем длительность контрольных импульсов, определяемая величиной емкости конденсатора 15 и резистора 13, может достигать нескольких микросекунд, а период повторения, определяемый величиной той же емкости 15 и резистора 16, может быть выбран таким, чтобы среднее значение тока перегрузки имело минимальную величину.

При снятии перегрузки схема автоматически переходит в исходное состояние, когда транзисторы 8, 14 и

17 каскада защиты закрыты, а транзисторы 4, 5 и б открыты.

Стабилитрон 11 служит для обеспечения постоянства периода контрольных включений незанисимо от величины питающего напряжения, а развязывающий диод 12 разрывает цепь раэряда конденсатора 15 на стабилитрон 11 при закрытом транзисторе 8.

При наличии соединения в точке А каскад защиты включен параллельно входной и выходной клеммам устройства, а при разрыве цепи в точке А точка, объединяющая эмиттеры входного транзистора каскада защиты и транзистора положительной обратной связи, и аноды стабилитрона и второго развязывающего диода подсоединены ко второй питающей шине.

Устройство для защиты ст перегрузок по току силового транзистора ре752602

Составитель В. Литвиненко

Техред Н. Граб Корректор Е. Папп

Редактор Е. Дорошенко

Заказ 4758/14

Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 гулирующе го элеме н та, содержащее р езисторный датчик тока, параллельно которому включен вход двухкаскадного транзисторного усилителя, выход которого включен между зажимом управления и выходным зажимом устройства, и резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено конденсатором, диодами, стабилитроном и дополнительным транзистором, эмиттер-коллекторный переход которого через резистор включен между базой первого транзистора двухкаскадного усилителя и выходным зажимом устройства, база дополнительного транзистора через резистор, конденсатор и первый диод соединена с катодом стабилитрона, включенного в коллекторную цепь первого транзистора усилителя, причем катод первого диода соединен со входом второго каскада усилителя, а второй диод включен между выходным зажимом устройства и точкой соединения конденсатора и резистора в базовой цепи дополнительного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агапов N. В и Пихута A. В.

Электрическая защита полупроводниковых источников питания. M.. "Советское радио",1966, с. 110. рис. 70.

2. Патент ФРГ 2.424.759, кл. Н 02 Н 7/10, 1975.