SU1108418A2 - Устройство дл защиты стабилизатора напр жени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 1001056, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введены в узел управлени  ограничительньй резистор, диодно-тиристорна  оптопара , вспомогательный резистор в цепи управл ющего электрода тиристора оптопары, стабилитрон и конденсатор, причем первый вывод ограничительного резистора подключен к одному из выходных вьшодов стабилизатора напр  жени , а второй - к аноду диода оптопары , катод которого подключен к катоду стабилитрона и первому выводу конденсатора, второй вывод которого подключен к другому выходному вьшоду стабилизатора напр жени , аноду стабилитрона , катоду тиристора оптопа- . ры и первому вьшоду вспомогательного резистора, второй выврд которого подключен к управл ющему электроду тиристора оптопары, анод которого подключен к базе первого транзистора.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам защиты источников питани  посто нного тока, и может быгь использовано В устройствах электропитани  узлов автоматики, вычислительной техники и средств св зи. По основному авт. св. № 1001056 известно устройство дл  защиты стаб лизатора напр жени , содержащее регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин, измерительноуснлительньй узел, входом подключенный к выходным выводам, а выходом - к уп1эавл ющему входу регулирующего элемента, к которому также подключен выход ключа, вход которого подключен к катоду диода, анод которого подключен к выходу узла управлени , тиристор, катод которог подключен к другому входу ключа, а управл ющий электрод которого под ключен к выходу узла управлени , состо щего из первого транзистора с резистором в коллекторной цепи и резистора смещени , второго транзистора с типом проводимости, противоположным первому транзистору, в коллекторной цепи которого резистор , диод и источник питани , один из выводов которого подключен к аноду тиристора, к свободному вывод коллекторного резистора первого тра зистора узла управлени  и одному из выводов резистора смещени , друг вывод которого подключен к базе пер вого транзистора и к аноду диода, к тод которого подключен к коллектору второго транзистора и через его кол лекторньй резистор к одному из выво дов датчика тока, включенного в общую шину, к другому выводу которого подключен другой вывод источника питани  и база второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора С11. Однако известное устройство не обеспечивает защиты нагрузки от пов шени  напр жени  на выходе стабилизатора напр жени , что может привести к выходу из стро  или сбою в работе устройства, в которое входит данный стабилизатор напр жени  Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей Постанленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты ста билизатора напр жени  введены в узел управлени  ограничительный резистор, диодно-тиристорна  оптопара, вспомогательньй резистор в цепи управл ющего электрода тиристора диоднотиристорной оптопары стабилитро 1 и конденсатор причем первый вывод ограничительного резистора подключен к одному из выходных выводов стабилизатора напр жени , а второй к аноду диода оптопары катод которого подключен к катоду стабилитро на и первому выводу конденсатора, второй вывод которого подключен к АРУ другому выходному выводу стабилизатора напр жени , аноду стабилитрона , катоду тиристора оптопары и первому выводу вспомогательного резистора , второй вывод которого подключен к управл ющему электроду тиристора оптопары, анод которого подключен к базе первого транзистора. Такое выполнение устройства позвф1 ет зафиксировать момент повышени  напр жени  на выходе стабилизатора напр жени  выше допустимых пределов, так как при этом пробиваетс  стабилитрон, загораетс  светодиод, и открываетс  тиристор оптопары, который закорачивает базу первого транзистора на минус источника питани . При этом лавинообразно измен етс  состо ние узла управлени , что приводит к отключение стабилизатора напр жени . На чертеже приведена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства дл  защиты стабилизатора напр )сени . Устройство содержит узел управлени  1, состо щий из источника питани  2, ограничительногорезистора 3, диодно-тиристорной оптопары 4, вспомо ательного резистора 5 в цепи управл ющего электрода тиристора оптопары , стабилитрона 6,. конденсатора 7, резистора смещени  8, диода 9, включенного между коллекторным резистором 10 и резистором смещени  8, коллекторного резистора. 11, первого транзистора 12 узла управлени  1, второго транзистора 13 с коллекторным резистором 10, датчик тока 14, включенный в общую шину, диод 15, анодом подключенный к управл ющему электроду тиристора 16, ключ 17, состо щий из резисторов 18 и 19 и транзистора 20, выход ключа 17 подключен к управл ющему

входу регулирующего элемента 21, к которому подключен измерительноусилительный узел 22 стабилизатора напр жени  23.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии за счет приложенного через резистор 8 напр жени  смещени  и выбора соответствующей величины сопротивлени  резистора 11 транзистор 12 находитс  в режиме насьпцени  и его коллекторный ток держит открытым транзистор 13. Напр жение, приложенное к диоду 9, равное сумме падений напр жений на эмиттерном переходе транзистора 12 и участке эмиттер - коллектор транзистора 13, очень мало, и ток не течет (что обеспечиваетс , кроме того, и соответствующим выборо диода или количеством последовательно соединенных диодов). При этом на выходе узла управлени  1 (коллектра транзистора 12) напр жение близко к нулю, тиристор 16 закрыт, ток, текущий через цепочку из резистора 11, диода 15, резистора 19, недостаточен дл  отпирани  транзистора 20, так как данна  цепь шунтируетс  открытым транзистором 12. Следовательно, транзистор 20 закрыт и устройство защиты не вли ет на работу стабилизатора напр жени  23. При возрастании тока в нагрузке на датчике тока 14.увеличиваетс  падение напр жени , что приводит к увеличению величины тока через переход коллектор - база транзистора 13. Данный ток уменьшает входной ток транзистора 13, запира  последний. При этом возрастает суммарное напр жение , приложенное к диоду 9, и он н начинает проводить ток. Та часть тока , котора  течет через диод 9, уменьшает входной ток транзистора 12, а следовательно, уменьшаетс  и ток коллектора транзистора 12. При этом уменьшаетс  входной ток транзистора 13, больше становитс  напр жение , приложенное к диоду 9, уменьшаетс  входной ток транзистора 12 и т.д. Таким образом, при наличии перегрузки по току или КЗ начинаетс  лавинообразный процесс, в результате которого транзистор 12 запираетс  и уровень напр жени  на его коллекторе скачком.повышаетс  до величины, близкой к напр жению и

точника питани  2. В процессе перехода от низкого к высокому уровню ток через последовательную цепочку из резистора 11, диода 15 и резистора

19возрастает, транзистор 20 ключа 17 начинает открыватьс , шунтиру  выход узла 22 стабилизатора напр жени  23. Уменьшаетс  уровень управл ющего напр жени  на базе транзистора регулирующего элемента 21 стабилизатора напр жени  23, регулирующий элемент начинает запиратьс .

В случае продолжающегос  действи  пе эегрузки открываетс  тиристор 16, через него и резисторы 18 и 19 протекает ток, который держит транзистор

20открытым, а следовательно, регулирующий элемент 21 стабилизатора напр жени  23 - запертым. Падение напр жени  на датчике тока 14 уменьшаетс  до нул , узел управлени  1 лавинообразно возвращаетс  в исходное состо ние. При этом в результате открытого состо ни  тиристора 16, транзистор 20 ключа 17 остаетс  откртым , соответственно, транзистор регулирующего элемента 21 -.запертым,

а нагрузка обесточенной. В исходное состо ние тиристор 16 возвращаетс  после отключени  источника питани  2

В случае кратковременной перегрузки (длительностью меньше времени открывани  тиристора) после ее прекращени  падение напр жени  на датчике тока 14 уменьшаетс , узел управлени  .1 лавинообразно возвращаетс  в исходное состо ние, тиристор 20 запираетс , и работа стабилизатора возобновл етс .

В случае повышени  напр жени  на выходе стабилизатора 23 выше допустимых пределов (что определ етс  порогом срабатывани  стабилитрона 6) наступает пробой стабилитрона 6,следовательно, через ограничительный резистор 3 и светодиод оптопары 4 течет ток (кратковременно до момента перераспределени  падений напр жений на последовательно соединенных ограничительном резисторе 3, диоде оптопары 4 и стабилитроне 6 либо при большом повышении напр жени  до момента отключени  стабилизатора 23), что приводит включению тиристора оптопары 4, который закорачивает базу транзистора 12 на минус источника питани  2. Резкое снижение почти до нул  напр жени  смещени  на базе транзистора 12 приводит к его быстрому запира ию , вследствие чего напр жение на его коллекторе скачком повьшаетс  до величины, близкой к напр жению источника т1тани  2. Далее схема работает так же, как и в случае перегрузки по току и КЗ, описанном выше. Вспомогательный резистор 5 в цепи управл ющего электрода тиристора оптопары 4 необходим дл  задани  на чального смещени , а следовательно, дл  регулировани  порога срабатывани  конденсатор 7 необходим дл  повышени  помехозащищенности схемы-защиты от кратковременных скачков напр жени , которые мог быть в моменты включени  стабилизатора и при резких набросах и спадах нагрузки. Таким образом, ток через регулирующий злемент 21 и напр жение на выходе стабилизатора напр жени  23 при выходе из стро  измерительноусилительного узла 22 не превьшгают допустимых пределов. По сравнению с базовым объектом предлагаемое устройство вьтолн ет новые функции - защиту нагрузки от перенапр жени  на выходе стабилизатора при неисправности измерительноусилительного узла, причем не повышаетс  сложность, не снижаетс  надежность устройства, а стоимость его повьш1аетс  незначительно.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св.

   № 1001056, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены в узел управления ограничительный резистор, диодно-тиристорная оптопара, вспомогательный резистор в цепи управляющего электрода тиристора оптопары, стабилитрон и конденсатор, причем первый вывод ограничительного резистора подключен к одному из выходных выводов стабилизатора напряжения, а второй - к аноду диода оптопары, катод которого подключен к катоду стабилитрона и первому выводу конденсатора, второй вывод которого подключен к другому выходному выводу стабилизатора напряжения, аноду стабилитрона, катоду тиристора оптопары и первому выводу вспомогательного резистора, второй вывод которого подключен к управляющему электроду тиристора оптопары, анод которого подключен к базе первого транзистора.