SU1191902A1

SU1191902A1 - D.c.voltage stabilizer with overload protection

Info

Publication number: SU1191902A1
Application number: SU843737511A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Васильков; Сергей Александрович Косарев; Анатолий Николаевич Дебальчук
Original assignee: Предприятие П/Я А-3759
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1985-11-15

Abstract

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ , содержащий последовательно включенные в силовую шину регулирующий элемент и датчик тока, защитный транзистор , коллектор которого подключен к входной цепи регулирующего элемента и к выходу измерительно-усилительного узла обратной св зи, вход которого относительно общей шины соединен с выходным выводом. к которому подключен эмиттер защитного транзистора, база которого через последовательно соединенные первый и второй резисторы соединена с выходным выводом регулирующего элемента, третий резистор, подключенный одним выводом к объединенным выводам первого и второго резисторов, пороговый элемент, включенный параллельно датчику тока и выходом через ждущий мультивибратор соединенный с управл ющим входом ключа, четвертый и п тый резисторы , конденсатор, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и упрощени , второй вывод третьего резистора через конденсатор соединен с выходным выводом, первый выходной вывод ключа соединен с общей щиной, а второй через четвертый резистор - с объединенными выводами первого и второго резисторов, а п тый резис (А) тор включен параллельно ключу. со со о юA CONSTANT VOLTAGE STABILIZER WITH OVERLOAD PROTECTION containing a regulating element and a current sensor connected in series to the power bus, a protective transistor whose collector is connected to the input circuit of the regulating element and to the output of the feedback measuring and amplifying node, whose input relative to the common bus is connected to the output the conclusion. connected to the emitter of the protective transistor, the base of which is connected through the first and second resistors in series to the output terminal of the regulating element, the third resistor connected by one output to the combined terminals of the first and second resistors, the threshold element connected in parallel with the current sensor and the output through the standby multivibrator connected with a control input of the key, the fourth and fifth resistors, a capacitor, characterized in that, in order to increase reliability and simplify, the second output of the The second resistor is connected via a capacitor to the output terminal, the first output terminal of the switch is connected to the common length, and the second through the fourth resistor is connected to the combined terminals of the first and second resistors, and the fifth resistor (A) is connected parallel to the switch. with so about you

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах электропитания узлов автоматики, вычислительной техники и средств связи при импульсном характере нагрузки.The invention relates to electrical engineering and may find application in power supply devices of automation units, computer equipment and communications with a pulsed nature of the load.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение.The purpose of the invention is improving reliability and simplification.

На чертеже представлена функциональная схема стабилизатора. постоянного напряжения с защитой от перегрузки.The drawing shows a functional diagram of a stabilizer. DC voltage with overload protection.

Устройство содержит регулирующий элемент 1, последовательно соединенный с датчиком 2 тока, защитный транзистор 3, коллектор которого соединен с выходом измерительно-усилительного звена 4 обратной связи и управляющим входом регулирующего элемента 1, база через последовательно включенные резисторы 5 и 6 соединена с выходом регулирующего элемента 1, точка соединения этих резисторов через последовательно включенные резисторы 5 и 6 соединена с выходом регулирующего элемента 1, точка соединения этих резисторов через последовательно включенные резистор 7 и конденсатор 8 соединена с эмиттером защитного транзистора 3 и силовым выходным выводом, а через резистор 9 и ключ 10 — с общей шиной; пороговый элемент 11, включенный параллельно датчику тока 2, ждущий мультивибратор 12, включенный между выходом порогового элемента 11 и управляющим входом ключа 10, резистор 13, включенный параллельно ключу 10.The device contains a regulating element 1, connected in series with the current sensor 2, a protective transistor 3, the collector of which is connected to the output of the measuring and amplifying feedback link 4 and the control input of the regulating element 1, the base is connected through the series-connected resistors 5 and 6 to the output of the regulating element 1 , the connection point of these resistors through series-connected resistors 5 and 6 is connected to the output of the regulating element 1, the connection point of these resistors through series-connected a resistor 7 and a capacitor 8 are connected to an emitter of a protective transistor 3 and a power output terminal, and through a resistor 9 and a key 10 to a common bus; a threshold element 11 connected in parallel with the current sensor 2, a waiting multivibrator 12, connected between the output of the threshold element 11 and the control input of the key 10, a resistor 13 connected in parallel with the key 10.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Если ток нагрузки не превышает порога срабатывания защиты, то защитный транзистор 3 закрыт и не оказывает влияния на работу стабилизатора. Ключ 10 при этом закрыт. При импульсном увеличении тока нагрузки скачком увеличивается падение напряжения на датчике 2 тока, которое через резисторы 5 и 6 поступает на базу защитного транзистора 3. Одновременно с этим срабатывает пороговый элемент 11 и запускает ждущий мультивибратор 12, который формирует, импульс определенной длительности, соответствующей расчетной длительности импул'ьса потребления нагрузки. На это время под действием импульса с выхода ждущего мультивибратора 12 открывается ключ 10.If the load current does not exceed the protection threshold, then the protective transistor 3 is closed and does not affect the operation of the stabilizer. Key 10 is closed. With a pulsed increase in the load current, the voltage drop across the current sensor 2 increases abruptly, which through resistors 5 and 6 enters the base of the protective transistor 3. At the same time, the threshold element 11 is triggered and starts the waiting multivibrator 12, which generates a pulse of a certain duration corresponding to the calculated duration Impulse consumption load. At this time, under the influence of a pulse, the key 10 opens from the output of the waiting multivibrator 12.

При этом на базу защитного транзистора 3 подается через резистор 9 дополнительное смещение, которое, вычитаясь из сигнала, поступающего с датчика 2 тока, закрывает защитный транзистор 3. Тем самым поддерживается больший порог срабатывания защиты. После окончания импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 12, ключ 10 закрывается. Сопротивление резистора 13 выбирается больше, чем (резистора 9, поэтому запирающее смещение на базе защитного транзистора 3 уменьшается, что приводит к установлению меньшего порога срабатывания защиты. Если при этом ток, протекающий через датчик 2 тока, не уменьшился, то защитный транзистор 3 открывается и коллекторной цепью шунтирует управляющую цепь регулирующего элемента 1, тем самым ограничивая выходной ток устройства на меньшем пороге. При возникновении перегрузки, когда выходной ток устройства превышает номинальный ток потребления нагрузки в импульсе, происходит ограничение тока на уровне большего порога в течение длительности импульса, вырабатываемого ждущим мультивибратором 12, затем на уровне меньшего порога. Величины порогов срабатывания защиты определяются соотношением резисторов 6, 9 и 13. Резистор 7 и конденсатор 8 обеспечивают надежное срабатывание порогового элемента 11 путем шунтирования сигнала на базе защитного транзистора 3 резистором 7 и тем самым увеличения порога срабатывания защиты в первый момент возникновения импульса тока, протекающего через датчик 2 тока. Соотношением резисторов 6 и 7 устанавливается порог срабатывания порогового элемента в промежутке между меньшим и большим порогами срабатывания защиты, а емкостью конденсатора 8 определяется задержка установления меньшего порога срабатывания защиты на время, необходимое для срабатывания порогового элемента 11 и ждущего мультивибратора 12.At the same time, an additional bias is applied to the base of the protective transistor 3 through the resistor 9, which, subtracting from the signal from the current sensor 2, closes the protective transistor 3. Thereby, a higher protection threshold is maintained. After the end of the pulse generated by the waiting multivibrator 12, the key 10 is closed. The resistance of the resistor 13 is selected more than (of the resistor 9, therefore, the locking bias on the basis of the protective transistor 3 decreases, which leads to a lower threshold for the protection. If the current flowing through the current sensor 2 does not decrease, the protective transistor 3 opens and by the collector circuit, the control circuit of the regulating element 1 is shunted, thereby limiting the output current of the device at a lower threshold.In case of overload, when the output current of the device exceeds the rated current load in the pulse, the current is limited at the level of a larger threshold for the duration of the pulse generated by the waiting multivibrator 12, then at the level of a lower threshold.The values of the protection thresholds are determined by the ratio of resistors 6, 9 and 13. Resistor 7 and capacitor 8 ensure reliable operation of the threshold element 11 by shunting the signal on the basis of the protective transistor 3 by the resistor 7 and thereby increasing the protection threshold at the first moment of the occurrence of a current pulse flowing through the sensor 2 to the current. By the ratio of resistors 6 and 7, the threshold of the threshold element in the interval between the lower and higher thresholds of the protection is set, and the capacitor 8 determines the delay in setting the lower threshold of the protection for the time required for the threshold element 11 to wait and the multivibrator 12 to wait.

При коротком замыкании выхода эмиттер защитного транзистора 3 соединяется с нулевой шиной, поэтому запирающее смещение на базу защитного транзистора не поступает, и-порог ограничения в этом случае уменьшается. Сопротивлением датчика 2 тока определяется ток короткого замыкания, который можно установить меньше, чем ток потребления нагрузки в паузе.When the output is shorted, the emitter of the protective transistor 3 is connected to the zero bus, therefore, the locking bias does not arrive at the base of the protective transistor, and the limiting threshold in this case decreases. The resistance of the current sensor 2 determines the short circuit current, which can be set less than the load current in the pause.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает кратковременное снабжение нагрузки током, значительно превышающим ток потребления нагрузки в паузе без опасности выхода из строя регулирующего элемента при коротком замыкании, так как ток короткого замыкания в любой момент времени ограничен, и можность, рассеиваемая на регулирующем элементе, мала.Thus, the proposed device provides a short-term supply of a load with a current significantly exceeding the load consumption current in a pause without the risk of failure of the regulating element during a short circuit, since the short circuit current is limited at any time, and the capacity dissipated by the regulating element is small.

Введенные средства позволяют обеспечить повышение надежности и упрощение. Это достигается тем, что надежный запуск мультивибратора осуществляется кратковременным увеличением порога срабатывания, вследствие чего при коротком замыкании на выходе полностью исключена возможность протекания неограниченного тока через регулирующий элемент. Упрощение достигнуто за счет подключения ключа к общей шине, вследствие чего реализация ключа осуществляется по более простой схеме.The funds introduced allow for increased reliability and simplification. This is achieved by the fact that a reliable start of the multivibrator is carried out by a short-term increase in the threshold, due to which, with a short circuit at the output, the possibility of unlimited current flowing through the control element is completely excluded. Simplification was achieved by connecting the key to a common bus, as a result of which the key is implemented in a simpler way.

Claims

A DC VOLTAGE STABILIZER WITH OVERLOAD PROTECTION, containing a regulating element and a current sensor connected in series to the power bus, a protective transistor, the collector of which is connected to the input circuit of the regulatory element and to the output of the feedback amplifier, the input of which relative to the common bus is connected to the output terminal ,. to which an emitter of a protective transistor is connected, the base of which is connected through a series of connected first and second resistors to the output terminal of the regulating element, a third resistor connected by a single output to the combined terminals of the first and second resistors, a threshold element connected in parallel with the current sensor and connected through the standby multivibrator with a key control input, fourth and fifth resistors, a capacitor, characterized in that, in order to increase reliability and simplification, the second output of the third a resistor through a capacitor is connected to the output terminal, the first output terminal of the key is connected to a common bus, and the second through the fourth resistor to the combined terminals of the first and second resistors, and the fifth resistor is connected in parallel with the key.

/ 2