Пристрій захисту стабілізатора напруги від перевищення струму і напруги

1 Пристрій захисту стабілізатора напруги від перевищення струму і напруги, який включає датчик струму з транзистором захисту по струму, який відрізняється тим, що додатково введено блок порівняння, блок пам'яті і вихідний блок, причому вихід блока порівняння підключений з S-входу блока пам'яті, до R-входу якого підключений RCланцюжок установки в нуль блока пам'яті, а вихід блока пам'яті з'єднаний з вихідним блоком 2 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що блок порівняння виконаний на транзисторі, база якого через резистор з'єднана з виходом стабілізатора напруги, а колектор з'єднаний з першим входом логічного елемента І, другий вхід якого з'єднаний з колектором транзистора захисту по струму, при цьому вихід логічного елемента І через інвертор з'єднаний з S-входом блока пам'яті 3 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що блок пам'яті виконаний на двох логічних елементах І у вигляді RS-тригера 4 Пристрій за п 1 , який відрізняється тим, що вихідний блок виконаний на двокаскадному транзисторному підсилювачі, вхід якого з'єднаний з виходом блока пам'яті, а вихід - з базою регулюючого транзистора стабілізатора напруги Винахід відноситься до пристроїв захисту джерел живлення від перевантажень і коротких замикань на вході і перевищенню контрольованої напруги на виході і може бути використаний в різних стабілізаторах напруги ВІДОМІ стабілізатори з струмовим захистом від короткого замикання (1 Журнал «Радіо», №2 1975р, с 23, 2 У допомогу радіоаматору, изд ДТСААФ СРСР, вип №47, с 35, 3 Те ж, вип 49 с 47, 4 Те ж, вип 56 с 43), які містять схеми стабілізаторів напруги на складених транзисторах, у яких реалізоване схемотехнічне рішення струмового захисту від короткого замикання Недоліками відомих пристроїв є неможливість захисту по перевищенню вхідного струму і вихідної напруги Відомий «Стабілізатор постійної напруги з захистом від перевантажень» (Ас СРСР №1702351, МПК-5 G05F1/569, Бюл 48, 1991р), якій містить датчик струму, транзистор, що регулює, вимірювально-підсилювальний блок, перший і другий транзистори захисту, перший і другий резистори, дільник напруги, стабілітрон, комутуючий транзистор і блок, що блокує Недоліком пристрою є відсутність захисту по перевищенню вихідної напруги Найбільш близьким по технічній сутності і результату, якій досягається, і обраним як прототип є «Стабілізатор напруги з подвійним захистом від короткого замикання при навантаженні», який включає датчик струму з транзистором електронного захисту, індикатор «перевантаження», включений у катодний ланцюг тиристора електронного захисту, транзистор, що регулює, транзистор електромагнітного захисту, у колекторний ланцюг якого включене електромагнітне реле захисту, каскад регулювання вихідної напруги, виконаний на складеному транзисторі, база якого з'єднана з движком потенціометра Недоліком прототипу, незважаючи на наявність подвійного захисту по струму, є відсутність захисту від перевищення вихідної напруги стабілізатора Задачею дійсного винаходу є розробка нової схемотехніки пристрою захисту стабілізатора напруги з досягненням технічного результату - розширення функціональних можливостей захисту Поставлена задача досягається тим, що в «Пристрої захисту по струму і перевищенню вихідної напруги стабілізатора напруги», що включає датчик струму з транзистором захисту по струму, додатково введений блок порівняння, блок пам'яті і вихідний блок, причому вихід блоку порівняння 00 (О 62778 захисту по перевищенню вихідної напруги стабілізатора напруги, що, в остаточному підсумку, дозволяє мати інтегральний захист по ВИХІДНІЙ потужності стабілізатора напруги, у складі якого працює пристрій, що заявляється Винахід ілюстрований наступним кресленням На фіг зображена принципова електрична схема пристрою Пристрій складається з наступних функціональних блоків і елементів 1 Датчик струму - виконаний на резисторі R2 2 Транзистор захисту по струму - транзистор VT1, база якого через подстроечний резистор R3 з'єднана з датчиком струму, а в колекторний ланцюг включене навантаження - резистор R4 3 Блок порівняння - виконаний на транзисторі VT2, база якого через резистор R7 з'єднана з виНовим у пристрої, який заявляється, є нова ходом стабілізатора напруги, а колектор з'єднаний схемотехніка побудови пристрою, що дозволяє з першим входом логічного елемента «І» DD1-1, крім захисту по струму здійснювати і захист по другий вхід якого з'єднаний з колектором транзисперевищенню вихідної напруги Таким чином, мотора захисту по струму VT1, при цьому вихід логіжна відзначити, що пристрій, що заявляється, чного елемента «І» DD1-1 через інвертор DD1-2 здійснює інтегральний захист по ВИХІДНІЙ потужноз'єднаний з S-входом блоку пам'яті сті стабілізатора напруги Тому очевидно, що реалізація пристрою, до4 Блок пам'яті - виконаний на двох логічних зволить виконати задачу, поставлену в дійсному елементах «І» DD1-3, DD1-4 у вигляді RS-тригера винаході, з досягненням технічного результату 5 RC-ланцюжок установки в нуль - виконаний розширенням функціональних можливостей захина резисторі R9 і конденсаторі С2, що зашунтовасту ний резистором R8 Середня крапка з'єднання R9 і С2 з'єднана з R-входом блоку пам'яті Суттєвими ознаками пристрою, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки 6 Вихідний блок - виконаний на двокаскадному транзисторному підсилювачі VT3 і VT4, вхід - датчик струму, якого з'єднаний з виходом блоку пам'яті, а вихід - з - транзистор захисту по струму базою регулюючого транзистора стабілізатора ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу суттєвими ознаками напруги (умовно не показаний) пристрою, що заявляється, є наступні ознаки - додатково введені Пристрій працює в такий спосіб = блок порівняння, Постійна напруга від нетрадиційного джерела = блок пам'яті, живлення, зокрема, від сонячних батарей, величиною 40-90В, подається на вхід пристрою = вихідний блок, - вихід блоку порівняння підключений з SЦя напруга стабілізується параметричним входу блоку пам'яті, стабілізатором на VD1 і резисторі R1, потім згладжується конденсатором С1 - до R-входу блоку пам'яті підключений RCланцюжок установки в нуль, RC-ланцюжок установки в нуль, виконана на резисторі R9 і конденсаторі 32, установлює по R- вихід блоку пам'яті з'єднаний з вихідним бловходу блоку пам'яті RS-тригер у вихідний (нульоком вий) стан Приватними ВІДМІТНИМИ від прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наПристрій захисту по струму працює в такий ступні ознаки спосіб - блок порівняння виконаний на транзисторі, Датчик струму, виконаний на резисторі R2, кобаза якого через резистор з'єднана з виходом стантролює величину струму, що протікає через прибілізатора напруги, а колектор з'єднаний з першим стрій Якщо споживаний струм перевищує значенвходом логічного елемента «І», другий вхід якого ня 0,5А, то транзистор VT1 починає відкриватися і з'єднаний з колектором транзистора захисту по на резисторі R4 з'являється негативний фронт, що струму, при цьому вихід логічного елемента «І» надходить на вхід логічного елемента «І» DD1-1 через інвертор з'єднаний з S-входом блоку пам'яті, На виході логічного елемента «І» DD1-1 з'являється позитивний фронт, що надходить на ін- блок пам'яті виконаний на двох логічних елевертор DD1-2, негативний фронт із виходу якого ментах «І» у вигляді RS-тригера, встановлює RS-тригер блоку пам'яті в одиничний - вихідний блок виконаний на двокаскадному стан транзисторному підсилювачі, вхід якого з'єднаний з виходом блока пам'яті, а вихід - з базою регулюНа виході RS-тригера, з'єднаному з вихідним ючого транзистора стабілізатора напруги блоком з'являється напруга логічного нуля, що відкриває транзистори VT3 і VT4 ВИХІДНІ блоки Між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, Відкритий транзистор VT4 замикає базу склаіснує наступний причинно-наслідковий зв'язок деного регулюючого транзистора імпульсного стабілізатора (умовно не показаний) на нульову шину Дійсно, нова схемотехніка пристрою, що заявживлення, тим самим відключаючи його від наванляється, відрізняється більшою функціональністю, таження у порівнянні з прототипом, за рахунок уведення підключений з S-входу блоку пам'яті, до R-входу якого підключений RC-ланцюжок установки в нуль блоку пам'яті, а вихід блоку пам'яті з'єднаний з вихідним блоком, крім того, блок порівняння виконаний на транзисторі, база якого через резистор з'єднана з виходом стабілізатора напруги, а колектор з'єднаний з першим входом логічного елемента «І», другий вхід якого з'єднаний з колектором транзистора захисту по струму, при цьому вихід логічного елемента «І» через інвертор з'єднаний з S-входом блоку пам'яті, блок пам'яті виконаний на двох логічних елементах «І» у вигляді RS-тригера, вихідний блок виконаний на двокаскадному транзисторному підсилювачі, вхід якого з'єднаний з виходом блоку пам'яті, а вихід - с базою регулюючого транзистора стабілізатора напруги 62778 Для відновлення нормальної роботи пристрою, що заявляється, і імпульсного стабілізатора, необхідно відключити їх від живильного напруги, усунути причину збільшення струму і знову включити напруга живлення Пристрій захисту по перевищенню вихідної напруги стабілізатора напруги працює в такий спосіб Якщо напруга на виході імпульсного стабілізатора перевищить величину ЗОВ, то через дільник напруги на резисторах R6 і R7 відкривається транзистор VT2 і на резисторі R5 з'являється негативний фронт, що надходить на вхід на вхід логічного елемента «І» DD1-1 На виході логічного елемента «І» DD1-1 з'являється позитивний фронт, що надходить на інвертор DD1-2, негативний фронт із виходу якого встановлює RS-тригер блоку пам'яті в одиничний стан Комп'ютерна верстка М Мацело На виході RS-тригера, з'єднаному з вихідним блоком з'являється напруга логічного нуля, що відкриває транзистори VT3 і VT4 ВИХІДНІ блоки Відкритий транзистор VT4 замикає базу складеного регулюючого транзистора імпульсного стабілізатора (умовно не показаний) на нульову шину живлення, тим самим відключаючи його від навантаження Для відновлення нормальної роботи пристрою, що заявляється, і імпульсного стабілізатора, необхідно відключити їх від живильного напруги, усунути причину збільшення вихідної напруги імпульсного стабілізатора і знову включити напруга живлення Таким чином, на підставі вищевикладеного можна зробити висновок, що задача, поставлена в дійсному винаході - розробка нової схемотехніки пристрою захисту стабілізатора напруги - виконана з досягненням технічного результату - розширенням функціональних можливостей захисту Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119