Устройство для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания

Устройство для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()964844 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 728196 (22) Заявлено 120381 (21) 3257558/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0710.82. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 071082

Р1 М К з

Н 02 Н 7/10

Н 02 М 1/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 316. .925(088.8), (72) Автор изобретения

В. К. Блинов

Специальное конструкторское бюро Кишиневского завода "Сигнал" (71) Заявитель (54) устРойство цля зАщиты нАгРузки от выБРосов

НАПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

1 2

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах для защиты источников электропитания систем автоматики и .вычислительной техники.

По основному авт. св. 9 728196 известно устройство для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания, содержащее регулирующий транзистор, цепь из последовательно соединенных резистора .и стабилитрона, включенную параллельно нагрузке, и соединенный с ней буферный каскад, выполненный на двух транзисторах, коллектор первого из которых связан с базой второго, коллектор второго — с базой регулирующего транзистора, а эмиттеры — к клеммам для подключения источника питания, причем в цепь базы регулирующего транзистора включен стабилизатор тока, выполненный на дополнительном транзисторе, диоде и двух резисторах 11.).

Недостатком известного устройства является большая потеря мощности,. выделяемой на регулирующем транзисторе при длительйых выбросах источника питания.

Целью изобретения является уменьшение потерь мощности, выделяемой на регулирующем транзисторе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным развязывающим диодом, подключенным анодом к коллектору второго транзистора буферного каска1О да и катодом — к базе регулирующего транзистора, а в буферный каскад введены два дополнительных последовательно соединенных резистора и конденсатор, один вывод которого подсоединен к эмиттеру первого транзистора буферного каскада и второй — к общей точке соединения дополнительных резисторов, крайние выводы которых подключены соответственно к базе первого транзистора и коллектору

- второго транзистора буферного каскада.

На чертеже приведена принципиаЛьная электрическая схема устройства для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания.

Устройство содержит буферный каскад 1, состоящий из первого 2 и второго 3 транзисторов, резисторов 4-7 и конденсатора 8, пороговый элеЗО мент 9 на резисторах 10 и 11 и стаби964844 литроне 12, стабилизатор тока 13, выполненный на транзисторе 14, диоде

15, резисторах 16 и 17, развяэывающий диод 18, регулирующий транзистор 19, клеммы для подключения источника питания 20 и нагрузки 21. 5

Устройство для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания работает следующим образом.

При отсутствии выбросов напряжения источника питания 20 пороговый 10 элемент .9 закрыт. Первый транзистор

2 буферного каскада 1 закрыт, следовательно, закрыт второй транзистор .3.

Развязывающий диод 18 закрыт, конденсатор 8 находится в разряженном состоянии. Транзистор 14 стабилизатора тока 13 открыт напряжением на диоде

15. Весь ток транзистора 14 поступает в базу регулирующего транзистора 19, устанавливая в нем режим насыщения.

Ф

Степень насыщения регулирующего транзистора 19 можно изменять резистором 17. Мощность, рассеиваемая на регулирующем транзисторе 19, при таком режиме работы незначительна.

При кратковременном выбросе напряжения источника питания 20 пробивается стабилитрон 12 порогового элемента 9, и на резисторе 11 появляется напряжение, открывающее первый транзистор 2 буферного каскада 1. -ЗО Ток коллектора первого транзистора

2 создает на резисторе 4 напряжение смещения, открывающее второй транзистор 3. Потенциал анода развязывающего диода 18 становится выше 35 потеницала катода, и развязывающий диод 18 открывается. Регулирующий транзистор 19 переходит из режима насыщения в активный режим, так как ток коллектора транзистора 14 стабн- 4п лизатора тока 13 ответвляется в цепь коллектора открытого второго транзистора 3. Падение напряжения на участке коллектор — эмиттер регулирующего транзистора 19 примерно равно вели- 45 чине выброса питающего напряжения.

Одновременно с этим начинает заряжаться конденсатор 8 через открытый второй транзистор 3 и резистор 6.

По окончании выброса источника питания 20 пороговый элемент 9 запирается. Закрывается первый транзистор 2 буферного каскада 1, так как постоянная времени цепи заряда конденсатоа 8 выбрана таким образом, чтобы еличина напряжения, до которой он успевает зарядиться за время действия кратковременного выброса напряжения, не была бы достаточной для поддеожания первого транзистора 2 в открытом состоянии.

При длительном выбросе напряжения источника питания 20, имеющем место при его неисправности,, перноначально повторяется процесс, характерный для кратковременного выброса напряжения. Если длительность выброса становится достаточной для заряда конденсатора 8 до величины напряжения, при котором первый транзистор

2 получает дополнительное смещение через резистор 7, первый 2 и второй

3 транзисторы входят в режим устойчивого насыщения. Переход .база— эмиттер регулирующего транзистора 19 шунтируется открытыми развяэывающим диодом 18 и вторым транзистором 3 буферного каскада 1 ° Регулирующий транзистор 19 переходит в режим отсечки, отключая нагрузку 21 от источника питания 20..Время опрокидывания устройства определяется постоянной цепи заряда конденсатора 8.

Использование предлагаемОго изобретения позволяет снизить мощность, рассеиваемую на регулирующем транзисторе при длительиых выбросах напряжения источника. питания, что обеспечивает повышение надежности устройства и возможность реализации его в микроэлектронном исполнении.

Формула изобретения

1 устройство для защиты нагрузки от выбросов напряжения источника питания по авт. св. 9 728196, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потерь мощности, оно снабжено дополнительныМ развязывающим диодом, подключенным анодом к коллектору второго транзистора буферного каскада и катодом — . к базе регулирующего транзистора, а в буферный каскад введены два дополнительных последовательно соедйненнйх резистора и конденсатор, один вывод которого подсоединен к эмиттеру первого транзистора буферного каскада и второй — к общей точке соединения дополнительных резисторов, крайние выводы которых под-. ключейы соответственно к базе первого транзистора и к коллектору второго транзистора буферного каскада.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 728196, кл.. Н 02 Я 7/10, 1979.

964844

Составитель В. Костюхин

Редактор Т. Веселова Техред M.Tåïåð Корректор H. Вуряк

Заказ 7679/39 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,. 4