SU1112354A1 - Источник питани с защитой от перегрузки - Google Patents

Abstract

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока, защитный транзистор, эмиттер которого соединен с выходной клеммой, коллектор - с управл ющим входом регулирующего элемента, а база - с первым выводом первого резистора , пороговой элемент, входы которого подключены к датчику тока, ключ, силовой вход которого соединен с первым выводом второго резистора, третий резистор, первый вывод которого соединен с входной клеммой, и диод , отлич ающий с  тем, что, с целью повышени  надежности путем исключени  режима кратковременной перегрузки в начальный момент, в него введены дополнительный датчик тока, интегратор и дополнительный пороговый элемент, при этом эмиттер защитного транзистора через дополнительный датчик тока соединен с вторым выводом первого резистора, который через диод соединен с выходом регулирующего элемента и с вторым выводом второго резистора, выход клюi ча соединен с базой защитного транзистора , второй вывод третьего резис (Л тора соединен с управл ющим входом регулирующего элемента, управл юС щий вход ключа присоединен к выходу дополнительного порогового элемента , вход которого через интегратор подключен к выходу порогового элемента.

Description

f Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам эле тропитани  узлов автоматики, вычисл тельной техники и средств св зи при импульсном характере нагрузки. Известен стабилизатор посто нног напр жени , содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока, заищтный транзистор, коллекто на  цепь которого соединена с выводом цепи обратной св зи, кроме того диод, резистор и конденсатор, которы подключен одним выводом к эмиттеру защитного транзистора, другим выводом через резистор - к входному выводу стабилизатора и через диод к коллекторной цепи защитного транзистора lJ . Это устройство позвол ет кратковременно обеспечивать потребител  током, значительно превышающим порог срабатывани  защиты, благодар  тому, что ограничение тока происходит с задержкой, определ емой време нем разр да конденсатора, и которое выбираетс  с учетом характера импул ной нагрузки, и должна быть не мене длительности импульса потребл емого тока. Недостатком устройства  вл етс  низка  надежность его работы,. так как в случае короткого замыкани ток нагрузки ничем не ограничен до момента включени  защиты, что может привести к выходу из стро  регулирующий транзистор. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  стабилизатор посто нного напр жени  с защитой от перегрузки, содержащий регулирующий транзистор, включенный в одну из силовых шин последователь но с датчиком тока, защитный транзистор , эмиттер которого соединен с выходной клеммой, коллектор с управл ющим входом регулирующего элемента , а база соединена с первым выводом первого резистора, пороговый элемент, входы которого подключены к датчику тока, ключ, силовой вход, которого соединен с первым выводом второго резистора, третий резистор , первый вывод которого соединен с входной клеммой, и диод 2J Недостатком известного устройства  вл етс  высока  надежность его работы вследствие того, что в начальный момент короткого замыкани  выхода устройства через регулируюпщй 54 элемент протекает кратковременно значительный ток, ограниченный только внутренним сопротивлением этого элемента (регулирующий элемент находитс  в открытом состо нии в течение времени разр да конденсатора, который вместе с резистором и диодом образует цепь задержки срабатывани  защитного устройства, необходимую дл  переключени  порогов срабатывани  защиты при следовании импульса нагрузки. Кратковременное протекание практически не ограниченных импульсов тока может привести к выходу из стро  защитного транзистора, что и определ ет недостаточно высокую надежность его работы. Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства путем исключени  режима кратковременной перегрузки в начальный момент. Поставленна  -цель достигаетс  тем, что в источник питани  с защитой от перегрузки, содержащий регулирующий элемент, включённый в одну из силовых шин поспедовательно с датчиком тока, защитный транзистор эмиттер которого соединен с выходной силовой клеммой устройства, коллектор - с управл ющим входом регулирующего элемента, а база - с первым выводом первого резистора, пороговый элемент, входы которого подключены к датчику тока, ключ, силовой вход которого соединен с первым выводом второго резистора, третий резистор, первый вывод которого соединен с входной силовой клеммой, и диод, введены дополнительный датчик тока, интегратор и дополнительный пороговый элемент, при этом эмиттер защитного транзистора через дополнительный датчик тока соединен с вторым выводом первого резистора, который через диод соединен с выходом регулирующего элемента и с вторым выводом второго резистора, выход ключа соединен с базой защитного транзис- . тора, второй вывод третьего резистор .а соединен с управл ющим входом регулирующего элемента, управл ющий вход ключа присоединен к выходу дополнительного порогового элемента, вход которого через интегратор подключен к выходу порогового элемента. На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Устройство содержит регулирующий элемент 1, включенный последовательно с датчиком 2 тока, параллельно которому подключены последователь га соединенные дополнительный датчик 3 тока и диод 4. Датчик 3 тока через первый резистор 5 соединен с базой защитного транзистора 6, и через ключ 7 и второй резистор 8 с выходо регулирующего элемента 1, эмиттер защитного транзистора 6 соединен с выходной силовой клеммой устройства а. коллектор - с управл ющим входом регулирующего элемента 1 и через тр тий резистор 9 - с входной силовой клеммой. Параллельно первому датчику 2 тока подключены входы порогово го элемента 10, выход которого чере интегратор II и дополнительный пороговый элемент 12 соединен с упр л ющим входом ключа 7. Устройство работает следующим об разом. В исходном состо нии регулирующий элемент I открыт напр жением, поступающим на управл ющий вход через резистор 9 от источника входного напр жени . Ключ 7 и защитный транзистор 6 закрыты. При небольшом токе в паузе между импульсами нагрузки падение напр жени  на датчике 2 тока небольшое, и так как диод при этом закрыт, через датчик 3 тока ток не протекает. При импульсном увеличении тока нагрузки увеличиваетс  падение напр жени  на датчике 2 тока, диод 4 открываетс  и часть выходного тока начинает проте кать через датчик 3 тока. Если при этом ток нагрузки превышает некоторый заранее установленный предел (определ етс  сопротивлением датчика 3 тока), то защитный транзистор 6 открываетс  напр жением, пост пающим на его базу через резистор 5 с датчика 3 тока и своей коллекторной цепью шунтирует управл ющий вхо регулирующего элемента, чем достигаетс  ограничение выходного тока. Одновременно с этим, с увеличением напр жени  на датчике 2 тока, сраба тывает пороговый элемент 10 и начинает увеличиватьс  напр жение на выходе интегратора 11, и, через нек торое врем , определ емое посто нной времени интегратора, сработает пороговый элемент 12, напр жение с выхода которого откроет ключ 7, и на базу защитного транзистора 6 через резистор 8 поступит напр жение с датчика 2 тока, которое больще напр жени , поступающего с датчика 3 тока ( на величину падени  напр жени  на диоде 4), поэтому произойдет ограничение выходного тока на новом уровне, значительно меньшем первоначального. Если после этого перегрузка сохран етс , пороговый элемент 10 находитс  во включенном состо нии и устройство находитс  в состо нии ограничени  выходного тока на меньшем пороге. Если ток нагрузки станет меньше порога срабатывани  порогового элемента 10, он выключитс  , Напр жение на выходе интегратора II начнет уменьшатьс , и через некоторое врем  выключитс  пороговый элемент 12, напр жение с выхода которого закроет ключ 7, после чего на базу защитного транзистора 6 будет поступать управл ющее напр жение с датчика 3 тока, и, таким образом, установитс  больший порог срабатывани . Выбором величин сопротивлений датчиков 2 и 3 тока могут быть установлены любые меньший и больший пороги срабатывани  защиты. Таким образом, при работе на импульсную нагрузку порог срабатывани  защиты больше тока потреблени  нагрузки в импульсе, и срабатывани  защиты не происходит. Если ток в импульсе превысит этот порог, то произойдет ограничение выходного тока на этом пороге. Кроме того, если длительность импульса превышает некоторое заранее установленное врем  (определ етс  посто нной времени интегратора М), то, по истечении этого времени,будет включен второй, существенно меньший порог срабатывани  защиты. Если к этому моменту импульс не кончилс  (например, произошло короткое замыкание нагрузки), то произойдет ограничение выходного тока на этом пороге , который выбираетс  несколько ; большим тока потреблени  нагрузки в паузе. Дл  нормальной работы необходимо , чтобы порог срабатывани  порогового элемента был больше тока потреблений нагрузки в паузе, но меньше меньшего порога срабатывани  защиты. Таким образом, предлагае1 ый источник питани  с защитой от перегрузки может быть использован дл  питани  импульсных нагрузок. При этом он обеспечивает два порога

5I

срабатывани  защиты: меньший при дли тельных перегрузках и больший дн  кратковременных перегрузок и, в от- личие от известного стабилизатора посто нного напр жени  с защитой от перегрузки, обладает более выс1 кой надежностью работы,так как при коротком закыкании отсутствуют броски тока бо ьоге установленного порога

12354

срабатывани  запиты, чем устран етс  возможность выхода из стро  регулирующего элемента. Кроме того, за счет уменьшени  падени  напр же5 ни  на датчике тока при импульсах нагрузки, по вл етс  возможность уменьшени  входного напр жени  устройства , что повышает надежность ег |работы и КПД.

0

«

Claims (1)

1. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ, содержащий регулирующий элемент, включенный в одну из силовых шин последовательно с датчиком тока, защитный транзистор, эмиттер которого соединен с выходной клеммой, коллектор - с управляющим входом регулирующего элемента, а база - с первым выводом первого резистора, пороговый элемент, входы которого подключены к датчику тока, ключ, силовой вход которого соединен с первым выводом второго резистора, тре тий резистор, первый вывод которого соединен с входной клеммой, и диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения режима кратковременной перегрузки в начальный момент, в него введены дополнительный датчик тока, интегратор и дополнительный пороговый элемент, при этом эмиттер защитного транзистора через дополнительный датчик тока соединен с вторым выводом первого резистора, который через диод соединен с выходом регулирующего элемента и с вторым выводом второго резистора, выход ключа соединен с базой защитного транзистора, второй вывод третьего резне тора соединен с управляющим входом регулирующего элемента, управляющий вход ключа присоединен к выходу дополнительного порогового элемента, вход которого через интегратор подключен к выходу порогового элемента.

   >

   ΐ