Устройство для защиты электронного ключа

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение КПД и надежности при длительных перегрузках и коротком замыкании. Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 снижается незначительно, и ключ 1 так и остается в запертом состоянии. В режиме перегрузки ток определяется величиной сопротивления резистора 3 в течение времени , определяемого продолжительностью заряда конденсатора 16. Если за время заряда конденсатора 16 величина перегрузочного тока не уменьшится полностью до значения тока нагрузки, ключ 1 не открывается и одновременно закрывается ключевой элемент 4. 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (О

О

О

4 в

23 (21) 4785682/07 (22) 25.01.90 (46) 07.11.91. 6юл. ¹ 41, (72) Я.А.Мачинский и О.Л.Сидорович (53) 621.316.925;4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 617841, кл. Н 03 К 17/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 1247984, кл. Н 02 Н 7/10, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОННОГО КЛЮЧА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повыше„„Я2 „„1690071 А1 ние КПД и надежности при длительных перегрузках и коротком замыкании, Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 снижается незначительно, и ключ 1 так и остается в запертом состоянии, В режиме перегрузки ток определяется величиной сопротивления резистора 3 в течение времени, определяемого продолжительностью заряда конденсатора 16. Если за время заряда конденсатора 16 величина перегрузочного тока не уменьшится полностью до значения тока нагрузки, ключ 1 не открывается и одновременно закрывается ключевой элемент 4. 1 ил.

1690071

Изобретение о<носится к электронике и может б<,<ть использовано для защиты полупроводниковых коммутирующих устройств в электроприводе, электротехнологии и в источниках питания радиоаппаратурь<.

Цель изобретенич — повь<шение КПД и надеж<«.сти при длительных перегрузках. и при коротком замь<кании.

На чертеже приведена принципиальная схема у TpoAc TBB для защиты электронного ключа.

Устройство для защиты электронного ключа содержит кл<оч 1, шунтирующую цепь

2, в<,<полне«ную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе 3 и ключевом элементе 4, вход которого зашун<ирован резистором 5, К выходу источника

6 управляющего си< нала подсоединены резисторы 7 и 8, к последнему из которых подключен коллектор вспомогательного ключа, выполненного на транзисторе 9, база которого подключена к выходу порогового элемента 10, выполненного на последовательно соединенном стабилитроне 11, ограничительном резисторе 12 и резисторе 13, Нагрузка 14 соединена с положительным зажимом источника 15 питания, к которому также подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора 16, резистора 17 и коллектор-эмиттерного перехода транзистора

18. база которого соединена с базой транзистора 19 и через резистор 20 с выходом элемента 11-I tЕ 21. оба входа которого соеднены с выходом элемента И-НЕ 22, один из выходов которого соединен с резистором

23.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии отпирающего сигнала источника 6 ключ 1 и ключевой элемент 4 запер< ы, нагрузка 14 отключена от источника 15 питания, напряжение на ключе 1 и на включенном параллельно ему пороговом элементе 10 рлв«о напряжению питания.

При этом через стабилитрон 11 протекает ток, создающии на резисторе 13 падение напряже«ия. Это напряжение подается на базу транз<<г.<ора 9 и удерживает его в открьпом состоянии. Таким образом, транзистор 9 шун гирует вход ключа 1 и тем самым препятс<вуот «рс хождению отпирающего си< нала на <<ь н,";< я:+ен<<я и, соответственнn, на я< х(>f<, . элемf нта И-Н Е 21

55 состоянии, на обоих входах элемента И-НЕ

22 присутствует высокий уровень напряжения, на выходе элемента И-НЕ 22 появляется низкий уровень напряжения, соответственно на выходе элемента И-НЕ

21 появляется высокий укровень напряжения, которым отпирается транзистор 18 и запирается транзистор 19. Ключевой элемент 4 открывается транзистором 18 и подключает нагрузку 14 через токоограничительный резистор 3 к отрицательному зажиму источника 15 питания, Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе

10 при этом уменьшается и его величина определяется величиной сопротивления нагрузки 14 и ограничивающего резистора 3, Если величина сопротивления нагрузки 14 больше допустимой, то напряжение на выходе порогового элемента 10 недостаточно для поддержания транзистора 9 в открытом состоянии, он закрывается, что приводит к отпиранию ключа 1, который подключает нагрузку к источнику 15 питания.

В результате включения ключа 1 происходит снижение напряжения на выходе порогового элемента 10 и изменяется состояние на выходе элемента И-НЕ 21 с высокого уровня напряжения на низкий уровень напряжения. Таким образом, транзистор 18 оказывается запертым, а транзистор

19 — отпертым, Открытый транзистор 19 обеспечивает разряд конденсатора 16. который зарядился в процессе пуска ключа 1.

Если имеет место перегрузка или короткое замыкание, то напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 снизится незначительно, и ключ 1 так и останется в запертом состоянии, В режиме перегрузки ток будет определяться величиной сопрОтивления резистора 3 в течение времени, определяемого продолжительностью заряда конденсатора 16, Если за время заряда конденсатора 16 величина перегрузочного тока не уменьшится полностью до значения тока нагрузки, ключ 1 не откроется и одновременно закроется ключевой элемент 4.

Величину емкости конденсатора 16 выбирают исходя из длительности пусковых токов, возникающих в нагрузке.

Ф о р мул а изобретен и я

Устройство для защиты электронного ключа, содержащее шунтирующую цепь, выполненну.о на последовательно соединенных токоограничительном резисторе и присутствует низкий уровень напряжения, который держит открытым транзистор 19 и закрытым транзистор 18. Ключевой элемент

4 заперт.

5 Когда появляется отпирающий сигнал от источника 6, ключ 1 остаемся в запертом

1690071

Соста вител ь О. Ме щеря кова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор В.Данко

Заказ 3820 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ключевом элементе и предназначенную для подключения параллельно электронному ключу, источник управляющего сигнала, выход которого зашунтирован вспомогоательным ключом и предназначен для подключения к входу электронного ключа, и пороговый элемент, вход которого предназначен для подключения параллельно электронному ключу. а выход подключен к входу вспомогательного ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД и надежности при длительных перегрузках и коротком замыкании, в него введены два транзистора разного типа проводимости, конденсатор. два элемента И-НЕ и два резистора, причем эмиттер первого транзистора подключен к входу ключевого элемента шунтирующей цепи, коллектор первого транзистора через первый реэитстор подключен к коллектору второго транзистора и

5 одному выводу конденсатора, другой вывод которого подключен к эмиттеру второго транзистора и к клемме для подключения положительного вывода источника питания электронного ключа, входы первого элемен10 та И-HE подключены соответственно к источнику управляющего сигнала и выходу порогового элемента, выход первого элемента И-НЕ через последовательно соединенные второй элемент И-НЕ и второй

15 резистор подключен к объединенным базам двух транзисторов.