SU752602A1 - Устройство дл защиты от перегрузок по току силового транзистора регулирующего элемента - Google Patents

Description

Изобретение относится к защите источников питания.

Известно устройство для защиты от перегрузок по току силового транэис- j тора регулирующего элемента, содержащее резисторный датчик тока, дополнительный транзистор защиты, резисторы и стабилитрон [1] .

Недостатком известного устройства jq является большое потребление мощности.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к предлагаемому является устройство 15 для защиты от перегрузок потоку силового транзистора регулирующего элемента, содержащее резисторный датчик тока, параллельно которому включен вход двухкаскадного транзистор- 20 ного усилителя, выход которого включен между зажимом управления и выходным зажимом устройства, и резисторы [2J .

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 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.

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, регулирующий элемент на транзисторах 4, 5 и 6 и каскад защиты, содержащий резисторный датчик 7 тока, соединенный одним выходом с коллектором вы ходного транзистора 4 регулирующего элемента, а другим - с выходной клеммой 1 устройства, входной транзистор 8 первого каскада защиты проводимости типа р-п-р, 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 ц 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 второго каскада защиты, переход коллектор-эмиттер которого подключен соответственно между управляющей 3 и выходной 2 клеммами устройства, а через последовательно'соединенные конденсатор 15 и резистор 16 - к базе дополнительного транзистора 17, положительной обратной связи, коллектор которого через резистор 18 подключен к базе входного транзистора 8 каскада защиты, а второй развязывающий диод 19 катодом подключен к точке соединения конденсатора 15 и резистора 16, и катодом - к выходной клемме 2 устройства.

При отсутствии перегрузки по току транз.исторы 8, 14 и 17 каскада защиты заперты и и оказывают влияния на работу регулирующего элемента.

Включение резисторного датчика 7 тока между точкой, объединяющей входную клемму 1 устройства и эмиттер первого согласующего транзистора 5 регулирующего элемета, и коллектором выходного транзистора 4 регулирующего элемента позволяет получить минимальное падение напряжения в силовой цепи, т.е. максимально возможный КПД систем»: 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 из режима отсечки в режим насыщения, и следовательно, переключения транзисторов 4, 5 и 6 регулирующего элемента из активного режима в режим отсечки. Положительная обратная связь обеспечивает высокое быстродействие каскада защиты и надежное запирание транзисторов регулирующего элемента.

По мере заряда конденсатора 15 цепь положительной обратной сьязи разрывается и входной транзистор 8 каскада защиты закрывается, в то же время его закрытие приводит к мгновенному разряду конденсатора 15 через резистор 13, развязывающий диод 19 базу выходного транзистора 14 каскада защиты, в результате чего транзисторы 4, 5 и 6 регулирующего элемента продолжают находиться в режиме отсечки.

Когда энергии, накопленной в кон. денсаторе 15 будет недостаточно для удержания выходного транзистора 14 каскада защиты в режиме насыщения, •транзисторы 4, 5 и 6 регулирующего элемента .переходят в активный режим, в результате чего происходит нараста< ние тока через регулирующий элемент. 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 6 открыты.

Стабилитрон 11 служит для обеспечения постоянства периода контрольных включений независимо от величины питающего напряжения, а развязывающий диод 12 разрывает цепь разря да 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 анода стабилитрона и второго развязывающего диода подсоединены ко второй питающей шине.

Claims (2)

1.Агапов М. В и А. В. Электрическа  защита полупроводниковых источников питани . М., Советское радио,1966, с. 110. рис. 70.

2.Патент ФРГ 2.424.759,

5 кл. Н 02 Н 7/10, 1975.

30fj

12

-W1