Устройство защиты электрической нагрузки на транспортном средстве

 

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для защиты от тока перегрузки цепей осветительной и светосигнальной аппаратур. Цель изобретения - повышение надежности Устройство содержит транзисторный ключ 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, представляющей собой лампу накаливания. Выход ключа 1 подключен к входу блока 3 обнаружения перегрузки, выход которого подключен к входу элемента 4 задержки Выключатель 5 нагрузки подключен к одному из полюсов источника 6 питания через резистор 7. Первый вход элемента ИЛИ 8 объединен с информационным входом счетчика 9 импульсов и подключен к выходу элемента 4 задержки, второй вход элемента ИЛИ 8 - к выходу счетчика 9, а третий вход элемента ИЛИ 8 объединен с установочным входом счетчика 9 и разрешающим входом блока 3 и подключен к точке соединения резистора 7 и выключателя 5. Выход элемента ИЛИ 8 подключен к управляющему входу ключа 1. Устройство позволяет при кратковременной перегрузке в цепи нагрузки 2 обеспечить автоматический возврат в рабочий режим транзисторного ключа 1, а при длительной перегрузке -обеспечить надежное отключение цепи нагрузки 2, исключая длительную работу выходного транзистора ключа 1 в импульсном защитном режиме При этом обеспечивается мягкое включение используемых в качестве нагрузки 2 ламп накаливания, повышая их ресурс. 1 ил ё О ел 4 О а hO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700680/11 (22) 01,06,89 (46) 07.06.91. Бюл. ¹ 21 (71) Научно-производственное объединение по автоэлектронике и автотракторному электрооборудованиюю (72) Б.С. Кокотов, В.Д.Лившиц и В.В. Терехин (53) 629.113.066(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1323435, кл. В 60 0 1/38, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ТРАНСПОРТНОМ

СРЕДСТВЕ (57) Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для защиты от тока перегрузки цепей осветительной и светосигнальной аппаратур. Цель изобретения— повышение надежности, Устройство содержит транзисторный ключ 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, представляющей собой лампу накаливания, Выход ключа 1 подключен к входу блока 3... Ц,, 1654062 А1 (я)ю В 60 0 1/38, В 60 R 16/02 обнаружения перегрузки, выход которого подключен к входу элемента 4 задержки, Выключатель 5 нагрузки подключен к одному из полюсов источника 6 питания через резистор 7. Первый вход элемента ИЛИ 8 объединен с информационным входом счетчика 9 импульсов и подключен к выходу элемента 4 задержки, второй вход элемента

ИЛИ 8 — к выходу счетчика 9, а третий вход элемента ИЛИ 8 объединен с установочным входом счетчика 9 и разрешающим входом блока 3 и подключен к точке соединения резистора 7 и выключателя 5. Выход элемента ИЛИ 8 подключен к управляющему входу ключа 1. Устройство позволяет при кратковременной перегрузке в цепи нагрузки 2 обеспечить автоматический возврат в рабочий режим транзисторного ключа 1, а при длительной перегрузке — обеспечить надежное отключение цепи нагрузки 2, исключая длительную работу выходного транзистора ключа 1 в импульсном защитном режиме.

При этом обеспечивается "мягкое" включение используемых в качестве нагрузки 2 ламп накаливания, повышая их ресурс. 1 ил.

1654062

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для защиты or тока перегрузки цепей электрической нагрузки, в частности ламп накаливания осветительной и светосигнальной аппаратур.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит транзисторный ключ 1, включенный последовательно с нагрузкой 2, представляющей собой лампу накаливания. Выход транзисторного ключа 1 подключен к входу блока 3 обнаружения перегрузки, выход которого подключен к элементу 4 задержки. Выключатель 5 нагрузки подключен к одному из полюсов источника 6 питания через резистор 7. Первый вход элемента ИЛИ 8 объединен с информационным входом счетчика 9 импульсов и подключен к выходу элемента 4 задержки, второй вход элемента ИЛИ 8 — к входу счетчика 9, а третий вход элемента ИЛИ 8 объединен с установочным входом счетчика 9 и разрешающим входом блока и подключен к точке соединения резистора 7 и выключателя 5. Выход элемента ИЛИ 8 подключен к управляющему входу ключа 1. Транзисторный ключ 1 выполнен на транзисторах 10—

12 и резисторах 13 — 16. Источник 6 питания реализован на компараторе 17 с резисторами 18 и 19 с запрещающим логическим элементом 20 на выходе, один из входов которого выполнен инверсным и является разрешающим входом блока 3. Элемент 4 задержки состоит из конденсатора 21, резистора 22, диода 23 и дискриминатора 24 уровня, представляющего собой триггер Шмитта, собранный на усилителе с резисторами 25 — 27, Устройство работает следующим образом.

Когда выключатель 5 разомкнут, на разрешающий вход элемента 20 и на третий вход элемента ИЛИ 8 приходит сигнал высокого уровня, поэтому, несмотря на то, что на выходе компараторэ 17 имеется сигнал высокого уровня, на выходе блока 3 устанавливается низкий уровень сигнала, а на выходе элемента ИЛИ 8 также устанавливается нулевой уровень сигнала, поэтому транзисторный ключ 1 заперт, ток в цепи выходного транзистора 10 от источника 6 через нагрузку 2 не протекает, При замыкании выключателя 5 на всех трех входах элемента ИЛИ 8 устанавливается нулевое значение сигнала, на вход транзисторного ключа 1 подается сигнал высокого уровня и ключ 1 открывается. ток из источника 6 протекает через выходной транзистор

10 ключа 1 и нагрузку 2. Одновременно подготавливаются к работе счетчик 9 и элемент 20.

Когда выходной транзистор 10 транзисторного ключа 1 открыт(находится в насыщенном состоянии) и через нагрузку 2 проходит рабочий ток, падение напряжения на транзисторе 10 невелико, ток в инвертирующей цепи компаратора 17 превышает

roK в его неинвертирующей цепи, поэтому на выходе блока 3 имеется нулевое значение выходного сигнала и блок 3 не влияет на работу устройства.

В случае прохождения в цепи нагрузки

2 тока перегрузки или короткого замыкания выходной транзистор 10 ключа 1 из-за перегрузки не может насыщаться, напряжение на его выходе снижается и когда оно достигает уровня, при котором токи инвертирующего и неинвертируюшего входов компаратора 17 сравниваются, компаратор

17 срабатывает и его выходной сигнал переключается на высокий уровень.

Ток с выхода блока 3 через резистор 22 и диод 23 заряжает конденсатор 21, вследствие этого через некотооое время напряжение на выходе конденсатора 21 достигнет значения, равного напряжению срабатывания дискриминатора 24. При этом на выходе дискриминатора 24, и на выходе элемента 4 задержки появляется сигнал высокого уровня, поэтому на выходе элемента ИЛИ 8 появляется сигнал низкого уоовня, который, воздействуя на управляющий вход транзисторного ключа 1, запирает его.

В этом случае à!ход компаратора 17 обесточивается, начинается оазряд конденсатора 21 через резистор 25 и через некоторое время напряжение на неинвертирующем входе дискриминатора 24 дос1игает =.Hà÷åния, при котором выходной сигнал дискриминатора 24 переключается на низкий уровень, ключ 1 вновь открывается. Далее процесс циклически повторяется.

В этом режиме работы транзисторного ключа 1 за счет малой длительности импуг. ьсов тока обеспечивается догтаточная защита цепи нагрузки, т.е, исключается перегрев проводов, рабочих обмоток, нагревательных элементов и других электрических потребителей. Скважность импульсов тока зависит от номиналов резисторов 22 и 25, а также от порога срабатывания дискриминатора 24, Она выбирается, например, такой, чтобы при первичном включении на холодную нить нагрузки 2 среднее значение тока было достаточным для разогрева нити до значения более высокого, чем максимальное сопротивление в режиме перегрузки.

Для устранения работы транзисторного ключа 1 в режиме повь.шения мощности

1654062 вещания, ч-о обеспечивает повышение ресурса ламп накаливания.

Формула изобретения

Устройство защиты электрической на5 грузки на транспортном средстве, содержащсе включенный последовательно с нагрузкой транзисторный ключ, выход которого подключен к входу блока обнаружения перегрузки, выход которого подключен к

10 элементу задержки, и выключатель нагрузки, подключенный к одному из полюсов источника питания через резистор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено счетчиком им15 пульсов и элементом ИЛИ, первый вход которого объединен с информационным входом счетчика импульсов и подключен к выходу элемента задержки, второй вход — к выходу счетчика импульсов, третий вход

20 объединен с установочным входом счетчика импульсов и связан через резистор с одним из полюсов источника питания, а выход подключен к управляющему входу транзисторного ключа, при этом блок обнаружения

25 перегрузки выполнен с запрещающим логическим элементом на выходе, разрешающий вход которого объединен с третьим входом элемента ИЛИ. рассеивания в течение длительного времени сигнал с выхода элемента 4 поступает на информационный вход счетчика 9, который производит подсчет циклов включение-отключение ключа 1, и при достижеНии заданного значения на выходе счетчика 9 появляется сигнал высокого уровня, поступающий на второй вход элемента ИЛИ 8, выход которого обнуляется, а ключ 1 запирается, Для того, чтобы после срабатывания счетчика

9 разблокировать транзисторный ключ 1 и вновь включить нагрузку 2, недостаточно устранить причину перегрузки. Нужно выключить и включить выключатель 5, Таким образом устройство позволяет при кратковременной перегрузке в цепи нагрузки 2 обеспечить автоматический возврат в рабочий режим транзисторного ключа 1, а при длительной перегрузке обеспечить надежное отключение выходной цепи, исключая длительную работу выходного транзистора ключа 1 в импульсном защитном режиме.

Такой режим обсспечивает "мягкое" включение ламп накаливания в системах транспортной световой сигнализации и осСоставитель А.Петров

Редактор Б,Федотов Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2284 Тираж 333 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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