SU1697167A1

SU1697167A1 - Device for control over d c load with protection against overload and short-circuit

Info

Publication number: SU1697167A1
Application number: SU894712063A
Authority: SU
Inventors: Станислав Евгеньевич Ганусевич
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1991-12-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано а устройствах автоматики дл защиты силовых цепей от перегрузок и коротких замыканий. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем повторного включени отключенной нагрузки, а также индикации режима короткого замыкани . Если ток нагрузки превышает некоторое значение, то под действием сигнала с выхода датчика тока 3 срабатызает пороговый элемент 5. При этом за счет тока, проход щего через резисторы 9,10 и стабилитрон 8, на резисторе 10 создаетс падение напр жени , достаточное дл открыти транзистора 16, что приводит к исчезновению сигнала на выходе блока 1 формировани импульса управлени , выключению транзи- с орного члюча 2 и возврату порогового элемента 5. Начинаетс зар д конденсатора 7, сопровождающийс снижением тока через резистор 10, что приводит к закрытию транзистора 16 и повторному включению ключа 2. Далее процесс включени и отключени ключа 2 повтор етс до ликвидации- короткого замыкани или перегрузки. При этом в блоке индикации 11 происходит мигание светодиода 27 с некоторой частотой, определ емой внешним генератором импульсов 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in automation devices for protecting power circuits against overloads and short circuits. The purpose of the invention is to enhance the functionality by re-enabling a disconnected load, as well as indicating a short circuit mode. If the load current exceeds a certain value, then the signal from the output of the current sensor 3 triggers the threshold element 5. At the same time, the current passing through the resistors 9,10 and the Zener diode 8 on the resistor 10 creates a voltage drop sufficient to open the transistor 16, which leads to the disappearance of the signal at the output of the control pulse generation unit 1, the switching off of the transistor 2 and the return of the threshold element 5. The charging of the capacitor 7 begins, accompanied by a decrease in the current through the resistor 10, which leads to Closing the transistor 16 and turning on the key 2. Further, the process of incorporation and disconnecting switch 2 is repeated until likvidatsii- short circuit or overload. In this case, in the display unit 11, the LED 27 flashes at a certain frequency determined by the external pulse generator 1 slug.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики для защиты силовых цепей от перегрузок и коротких замыканий.The invention relates to electrical engineering and can be used in automation devices to protect power circuits from overloads and short circuits.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем повторного включения отключенной нагрузки, а также индикации режима короткого замыкания.The purpose of the invention is the expansion of functionality by re-enabling the disconnected load, as well as indicating the short circuit mode.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления'нагрузкой постоянного тока.The drawing shows a functional diagram of a device for controlling the load of direct current.

Устройство содержит блок 1 формирования импульса управления, транзисторный ключ 2, подключенный коллектором через датчик 3 тока к одной клемме 4 источника питания, пороговый элемент 5, подключенный входом к выходу датчика 3 тока, времязадающий элемент 6. выполненный в виде последовательно включенных конденсатора 7, стабилитрона 8 и резисторов 9 и 10, блок 11 индикации.элемент 12 управле- ния блоком индикации, подключенный одним входом к общей точке соединения стабилитрона 8 и резистора 9 времязадающего элемента 6, общая точка соединения резисторов 9 и 10 которого подключена к запрещающему входу блока ) формирования импульса управления, подключенного выходами к базе и эмиттеру транзисторного ключа 2, эмиттер которого подключен к другой клемме 13 источника питания, через блок 11 индикации, а также через нагрузку 14, выход элемента 12 управления блоком индикации подключен к управляющему входу блока 11 индикации, а другой вход, элемента 12 управления соединен с клеммой 15 для подключения к генератору импульсов.The device comprises a control pulse generation unit 1, a transistor switch 2 connected by a collector through a current sensor 3 to one terminal 4 of a power source, a threshold element 5 connected by an input to an output of a current sensor 3, a timing element 6. made in the form of a series-connected capacitor 7, a zener diode 8 and resistors 9 and 10, indicating unit 11. The control unit 12 for controlling the indicating unit, connected by one input to a common connection point of the zener diode 8 and resistor 9 of the timing element 6, is a common connection point of the resistors 9 and 10 of which is connected to the blocking input of the block) forming a control pulse connected by the outputs to the base and emitter of the transistor switch 2, the emitter of which is connected to another terminal 13 of the power supply, through the indicating unit 11, and also through the load 14, the output of the control unit 12 indication connected to the control input of the display unit 11, and the other input, control element 12 is connected to terminal 15 for connection to a pulse generator.

Блок 1 формирования импульса управления может быть выполнен, например, в видетранзистора 16, оптрона, содержащего фототранэистор 17 и светодиод 18, одного делителя напряжения на резисторах 19 и 20, транзистора 21 и другого делителя на резисторах 22 и 23.The control pulse generating unit 1 can be performed, for example, in a transistor 16, an optocoupler containing a phototransistor 17 and an LED 18, one voltage divider on resistors 19 and 20, a transistor 21 and another divider on resistors 22 and 23.

Блок 11 индикации может быть выполнен в виде диодов 24 и 25, резистора 26 и светодиода 27, а пороговый элемент 5 - в 'виде транзистора. Элемент 12 управления блоком индикации может содержать транзистор 28 и резистор 29.The indication unit 11 can be made in the form of diodes 24 and 25, a resistor 26 and an LED 27, and the threshold element 5 in the form of a transistor. The control unit 12 of the display unit may include a transistor 28 and a resistor 29.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подаче напряжения питания на клеммы 4 и 13 и отсутствия сигнала на входе блока 1 формирования импульса управлений закрыты его транзисторы 17, 16, 21, а также транзисторный ключ 2. пороговый элемент 5 и транзистор 28 в элементе 12 управления блоком индикации.When a supply voltage is applied to terminals 4 and 13 and there is no signal at the input of the control pulse forming unit 1, its transistors 17, 16, 21, as well as a transistor switch 2. are closed, threshold element 5 and transistor 28 in the control element 12 of the display unit.

При появлении сигнала на входе блока 1 формирования импульса управления зажигается светодиод 18 оптрона, открывается фототранзистор 17, вследствие чего открывается также транзистор 21, что приводит к появлению сигнала на выходе блока 1, который включает транзисторный ключ 2, подающий через датчик 3 тока напряжение питания на нагрузку 14.When a signal appears at the input of the control pulse generation block 1, the optocoupler LED 18 lights up, the phototransistor 17 opens, and as a result, the transistor 21 opens, which leads to the appearance of a signal at the output of block 1, which turns on transistor switch 2, which supplies voltage through the current sensor 3 to load 14.

Если ток нагрузки превышает некоторое значение, то под действием сигнала с выхода датчика 3 тока срабатывает пороговый элемент 5 (транзистор открывается). За счет тока, проходящего через резисторы 9, 10 и стабилитрон 8, на резисторе 10 создается падение напряжения, достаточное для открывания транзистора 16. База фототранзистора 17 оптрона через транзистор 16 замыкается с эмиттером, и оптрон закрывается. Это приводит к выключению транзистора ключа 2 и закрыванию транзистора 5. Начинается заряд конденсатора 7. По мере заряда уменьшается ток через резистор 10, и транзистор 16 закрывается. Это приводит к включению ключа 2,·и процесс повторяется.If the load current exceeds a certain value, then under the action of a signal from the output of the current sensor 3, a threshold element 5 is triggered (the transistor opens). Due to the current passing through the resistors 9, 10 and the zener diode 8, a voltage drop sufficient to open the transistor 16 is created on the resistor 10. The base of the phototransistor 17 of the optocoupler through the transistor 16 closes with the emitter, and the optocoupler closes. This leads to turning off the transistor of the key 2 and closing the transistor 5. The charge of the capacitor 7 begins. As the charge decreases, the current through the resistor 10 decreases, and the transistor 16 closes. This leads to the inclusion of key 2, and the process repeats.

Таким образом, при коротком замыкании'или перегрузке ключ 2 переходит в режим генерации с частотой, определяемой конденсатором 7 и элементами 8,'9, 10, а при ликвидации короткого замыкания или перегрузки автоматически возвращается в исходное состояние. Перечисленные элементы могут быть выбраны таким образом, чтобы ток короткого замыкания не превышал некоторого заданного значения.Thus, in the event of a short circuit or overload, the key 2 switches to the generation mode with a frequency determined by the capacitor 7 and elements 8, 9, 10, and when the short circuit or overload is eliminated, it automatically returns to its original state. The listed items can be selected so that the short circuit current does not exceed a certain set value.

При протекании тока через резисторы 9 и 10 открывается также транзистор 28 в элементе 12 управления блоком индикации, в результате чего происходит мигание светодиода 27 в блоке 11 индикации с частотой, определяемой генератором импульсов, подключенным к клемме 15.When current flows through the resistors 9 and 10, the transistor 28 also opens in the control unit 12 of the display unit, as a result of which the LED 27 flashes in the display unit 11 with a frequency determined by the pulse generator connected to terminal 15.

Claims

Claim

A device for controlling a DC load with protection against overloads and short circuits, containing a control pulse generating unit, a transistor switch connected by a collector through a current sensor to one terminal of the power source, and an emitter through the load to another terminal of the power source, and a threshold element connected by one output to one terminal of the power source, characterized in that, in order to expand the functionality, by re-enabling the disconnected load, as well as indicating the mode to a short circuit, a timing element, an indication unit and a control unit of the indication unit are additionally introduced, and the timing element is made in the form of a capacitor, a zener diode and two resistors connected in series between the terminals of the power supply, while the power inputs of the control pulse generating unit are connected to the source terminals power supply, the outputs of the specified unit are connected to the base and emitter of the transistor switch, the inhibitory input of the control pulse generating unit is connected to a common connection point resistors of the timing element, to the common connection point of the resistor and the zener diode of which one input of the control element of the display unit is connected, connected to the control input of the indicating unit by the output, the middle connection point of the capacitor and the zener diode of the timing element is connected to another output of the threshold element, the input of which is connected to the output of the current sensor , the emitter of the transistor switch under 10 keys also through the display unit to another terminal of the power supply, and the other input of the control unit of the display unit connected to a terminal for connection to a pulse generator.