Устройство для защиты электронного ключа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 Н 02 Н 7/10

1 1

y(gg Pf k

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

34:ь.! Ж:.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3839710/24-07 (22) 04. 01. 85 (46) 30.07.86. Бюл. 9 28 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) С,Г. Бузыкин (53).621.316.925.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 438114, кл. Н 03 К 17/08, 1968.

Патент .Швейцарии У 554620, кл. Н 03 К 17/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

11 617841, кл. Н 03 К 17/08, 1976.

„„SU„„1247984 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОННОГО КЛЮЧА

;7) Изобретение относится к электронике и может быть использовано для защиты полупроводниковых коммутйрующих устройств в электроприводе, электротехнологии и в источниках питания радиоаппаратуры. Целью изобретения является упрощение устройства и повьппение надежности работы электронного ключа на инерционную нагрузку. Ключ 9 шунтирует вход электронного ключа (ЭК) 1 и тем самым препятствует прохождению отпирающего сигнала на него от источника управляющего сигнала 6. Поэтому, когда отпирающий сигнал появляется, ЭК 1 остается в запертом состоянии.

Включается только ключевой элемент 4 подключая нагрузку 1 к отрицательному зажиму источника питания 15 через токоограничивающий резистор 3

Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 при этом уменьшается и его величина определяется величиной сопротивления нагрузки 14 и резисI тора 3. Если имеет место кратковременная перегрузка, т.е. нагрузка 14 имеет инерционность, то с помощью

1.247984 тока, протекающего через нагрузку

14 и определяемого величиной сопротивления резистора 3, производится первоначальный. вывод на режим. Как только активная составляющая нагрузка уменьшится до допустимого для

ЭК 1 уровня, произойдет его включе,ние. Энергия передается в нагрузку 1 через резистор 3 в течение всей длительности отпирающего сигнала, что гарантирует выход на режим нагрузок с большой инерционностью. В то же время обеспечивается отсутствие пусковых перегрузочных токов ° 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для защиты полупроводниковых коммутирующих устройств в электроприводе, электротехнологии и в источниках питания радиоаппаратуры.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение надежности работы электронного ключа на инерционную нагрузку.

На чертеже представлена .принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты электронного ключа 1 содержит шунтирующую цепь 2, выполненную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе 3 и ключевом элементе 4, вход которого зашунтирован резистором 5 и вместе с входом ключа 1 подключен к выходу источника 6 управляющего сигнала через резисторы 7 и 8 соответственно, зашунтированного дополнительным ключом 9, вход которого подключен к выходу порогового элемента 10, выполненного на последовательно соединенных стабилитроне 11, ограничительном резисторе 12 и резисторе 13. Вход порогового элемента 10 подключен параллельно ключу 1, который вместе с нагрузкой 14 включен в цепь источника 15 питания.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии отпирающего сигнала источника 6 ключ 1 и ключевой

2 элемент 4 заперты, нагрузка 14 отключена от источника 15 питания, напряжение на ключе 1 и на включенном параллельно ему пороговом элементе !О равно напряжению питания. При этом через стабилитрон li протекает ток, создающий на резисторе 13 падение напряжения. Зто напряжение подается на базу транзистора вспомогательного ключа 9 и удерживает его в открытом состоянии. Таким образом ключ 9 шунтирует вход ключа 1 и тем самым препятствует прохождению отпирающего сигнала на него от источника 6, поэтому, когда отпирающий сигнал появляется, ключ 1 остается в запертом состоянии, а включается только ключевой элемент 4, подключая нагрузку 14 к отрицательному зажиму источника 15 питания через токоограничивающий резистор 3. Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 при этом уменьшается и его величина опре,деляется величиной сопротивления нагрузки 14 и резистора 3.

Если величина сопротивления нагрузки 14 больше допустимой, то это напряжение на выходе порогового элемента 10 станет недостаточно для

ЗО поддержания ключа 9 в открытом состоянии, ключ 9 разрешает отпирание ключа 1, который подключает нагрузку 14 к источнику 15 питания °

Если имеет место перегрузка, то напряжение на ключе 1 и пороговом

1247984

Составитель В. Жмуров

Техред М.Ходанич

Редактор M. Петрова

Корректор В. Синицкая

Заказ 4134/54 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элементе 10 снизится незначительно, а ключ 1 так и останется в запертом состоянии, и через нагрузку 14 будет протекать ток, определяемый величиной сопротивления резистора 3. Если перегрузка кратковременная, так как нагрузка 14 имеет инерционность (например, активно-индуктивная нагрузка, лампа накаливания и т.п.), то с помощью этого тока производится первоначальный вывод на режим, а как только активная составляющая нагрузки уменьшится до допустимого для ключа 1 уровня, произойдет его включение. Энергия передается в нагрузку через резистор 3 в течение всей длительности отпирающего сигнала, что гарантирует выход на режим нагрузок с большой инерционностью.

В то же время обеспечивается отсутствие пусковых перегрузочных токов.

В целях ограничения мощности, рассеиваемой в резисторе 3 при длительной перегрузке, в качестве него может быть использован термистор с положительным температурным коэффициентом (позистор). В начальный момент (при выводе нагрузки на режим) сопротивление позистора мало, и в нагрузку 14 поступает значительная энергия. По мере разогрева, при длительной перегрузке, сопротивление позистора будет возрастать, а мощность, выделяемая в нем, падать.

Таким образом, величину энергии, переданную в нагрузку при запуске, можно менять путем изменения тепловой инерционности позистора, что легко сделать, располагая его на теплоотводах с различной теплоемкостью. Кроме того, амплитуду импуль сов тока, пропускаемых через нагрузку 14 при запуске, можно регулировать подбором коэффициента деления делителя 5, 7 при заданной амплитуде сигнала управления источника 6.

Таким образом, благодаря контролю напряжения на электронном ключе упрощается схема защиты ключа и повыша10 ется надежность его работы на нагрузку с большой инерционностью.

Формула изобретения

1. Устройство дпя защиты электронного ключа, содержащее шунтирующую цепь, выполненную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе и ключевом элементе.и предназначенную для подключения параллельно электронному ключу, источник управляющего сигнала, выход которого зашунтирован вспомогательным ключом и предназначен для под2 ключения к входу электронного ключа, и пороговый элемент, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, вход порогового элемента предназначен для подключения параллельно электронному ключу, его выход подключен к входу вспомогательного ключа, а выход источника управляющего сигнала подключен к входу ключевого элемента шунтирующей цепи.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что токоограничительный резистор шунтирующей це- пи выполнен на термисторе с положительным температурным коэффициентом

40 (позисторе) .