Тепловой размыкатель электрических цепей для аварийных регистраторов информации и аварийный регистратор информации (варианты) с этим тепловым размыкателем

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для теплового размыкателя электрических цепей, преимущественно для аварийных регистраторов информации для предохранения микросхем флэш-памяти, помещенных в защитные капсулы, от нагрева внешним теплом, поступающим по соединяющим флэш-память проводам жгута при возгорании аварийного регистратора. Техническим результатом является повышение надежности гарантированного разъединения электрической цепи. Устройство включает в себя корпус, в качестве которого использована плата из токонепроводящего материала, две контактные площадки и соединительную пластинку из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из контактных площадок, а другой конец припаян к другой контактной площадке низкотемпературным припоем. Во время возникновения аварийной ситуации тепловой размыкатель отключает провода жгута, соединяющего микросхему памяти с остальной схемой аварийного регистратора, и может быть расположен как внутри защитной капсулы, так и в непосредственной близости от неё. Аварийный регистратор информации содержит блок получения данных от датчиков и блок преобразования полученных данных и передачи их в защитную капсулу микросхемам флэш-памяти при помощи жгута проводов. Каждый провод жгута связан с соответствующим проводом входа в защитную капсулу микросхем флэш-памяти через тепловой размыкатель. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к конструкции теплового размыкателя электрических цепей, предназначенного для предохранения микросхем флэпшамяти аварийных регистраторов информации от перегрева, поступающего по жгуту проводов, соединяющих флешпамять с остальной схемой аварийного регистратора.

Как правило, в общей электротехнике для решения задачи прерывания связи используются плавкие предохранители - коммутационные электрические устройства или аппараты, предназначенные для отключения защищаемой цепи размыканием или разрушением специально предусмотренных для этого токоведущих частей под действием тока, превышающего определенное значение. Для таких устройств в качестве размыкающего элемента применяются чистые металлы (медь, цинк, свинец железо и др.) и некоторые сплавы - (ковар, сталь, др.). Все чистые металлы и практически все металлические сплавы имеют положительный коэффициент термического сопротивления, то есть при повышении температуры сопротивление плавкого элемента увеличивается. Именно положительный температурный коэффициент сопротивления обуславливает защитные свойства плавкого предохранителя. При токах, ниже защитного номинального тока, тепло, выделяемое в плавком элементе, стационарно рассеивается в окружающую среду. При этом температура плавкого элемента устанавливается немного выше температуры среды. При токах, свыше номинального тока, в плавком элементе развивается тепловая неустойчивость - повышение температуры ведет к увеличению активного сопротивления плавкого элемента, что вызывает еще больший разогрев его. Повышение сопротивления ведет к увеличению тепловыделения, тепловыделение повышает температуру, увеличивает сопротивление и тем самым выделяющуюся мощность, что снова увеличивает температуру. При этом процесс развивается лавинообразно - температура плавкого элемента начинает превышать температуру его плавления что вызывает механическое разрушение плавкого элемента предохранителя и разрыв электрической цепи.

Основными элементами плавкого предохранителя являются: плавкая вставка (плавкий элемент), корпус, в который устанавливается плавкая вставка и которая может заменяться при перегорании (у предохранителей на малые токи плавкая вставка не сменная, конструкция является одноразовой и при срабатывании производится замена целиком предохранителя в держателе), контактная часть, дугогасительное устройство и дугогасительная среда.

Плавкая вставка внутри патрона помещается в специальную дугогасящую среду (например, кварцевый песок), которая при сгорании плавкой вставки интенсивно охлаждает и деионизирует электрическую дугу, не давая выйти плазме наружу через корпус. В предохранителях на малые токи плавкие вставки могут иногда помещаются в среду инертных газов в герметичном корпусе (для исключения окисления плавкой вставки со временем: находящаяся под током плавкая вставка нагревается и интенсивнее происходит процесс окисления).

Так, известен плавкий предохранитель, содержащий корпус из высокосортной технической керамики, на противоположных концах которого сформированы контактные выводы, а внутри корпуса размещена плавкая вставка в виде пластинки из меди или цинка или серебра, соединенной с контактными выводами, при этом полость корпуса частично заполнена кристаллическим кварцевым песком с высокой минералогической и химической чистотой (содержание SiO2>99,5%) (см. ст."Принцип работы и устройство предохранителя", выложенной 17.02.2016 г. на сайте "ЭЛЕКТРОПОДБОР" в сети Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://electropodbor.ru/publikatsii/2016_02_17_21_00_00_printzip_rabotyiiustroystvo_jredohranitelya.html) (копия с сайта прилагается). Это решение принято в качестве прототипа.

Данный плавкий предохранитель используется для разрыва электрической цепи при прохождении через плавкий элемент тока, значение которого выше номинальной величины, что приводит к разогреву этого элемента и его плавлению, приводящему к разрыву этого элемента на, по крайне мере две несвязанные между собой части. Корпус из высокосортной технической керамики препятствует выходу горячих газов и жидкого металла в окружающую среду и должен выдерживать при отключении очень высокие температуры и внутреннее давление.

Особенностью такого плавкого предохранителя является то, что он построен по закрытой архитектуре и рассчитан на разрыв электрической цепи исключительно при превышении заданного значения тока. То есть, по причине разогрева проводников от прохождения по ним тока больше заданной величины. В связи с этим известные плавкие предохранители сконструированы таким образом, чтобы разорвать электрическую цепь и исключить передачу повышенного тока потребителю. При этом конструкция такого плавкого предохранителя создается из условия не передачи в окружающую среду тепла от разрыва или в результате разрыва цепочки. Поэтому корпус предохранителя выполняется из высокожаропрочного изоляционного материала. Внешний нагрев корпуса, например, от высокой температуры окружающей среды, не оказывает влияния на протекание тока по электрической цепи.

Но нельзя забывать, что материал, их которого изготавливаются проводники, провода, контакты, обладают высокой электрической пропускной способностью и, при этом, обладают высокой теплопроводностью. Такие материалы отлично принимают тепло от внешнего источника разогрева (например, золото или медь). Но это свойство проводников и плавких вставок в предохранителях не принимается во внимание, так как разрыв цепочки приводит к прекращению в объектах работоспособности схемы в целом, что и рассматривается как решение функции предохранения схемы от перегрузки и поломки.

Кроме того, плавкие предохранители обладают серьезным недостатком, который выражен в том, что в момент перегорания плавкой вставки образуется плазменная дуга (дугообразный разряд), который необходимо погасить именно с целью дальнейшей не передачи теплового разогрева проводника. Это явление образуется вследствие того, что в точке разрыва образуется небольшой зазор между концами разорванной вставки, который является мостиком для перетекания разряда. По мере увеличения этого зазора разряд ослабевает. Такую дугу гасят кварцевым песком, находящимся в корпусе предохранителя. Решение такой задачи - это мгновенное увеличение расстояния между разорванными концами плавкой вставки одноразового по использованию предохранителя, но в реальности это обеспечить практически невозможно (законы процесса расплавления пластинки).

Известные плавкие предохранители сконструированы так. что внешнее тепловое воздействие на корпус, в котором плавкая вставка находится, не может разогреть эту вставку до температуры ее плавления. Эта особенность исполнения корпусов таких предохранителей. Поэтому их применение в качестве узлов тепловой защиты бессмысленно.

В аварийных регистраторах информации (черных ящиках), широко используемых в настоящее время в авиации, судоходстве, железной дороге, метро, автотранспорте и т.д. одной из самых важных проблем является проблема сохранения и последующая расшифровка записанной в аварийном регистраторе информации после случившейся аварии с объектом, на котором был установлен данный аварийный регистратор. В настоящее время в подавляющем большинстве регистраторов запись информации осуществляется в микросхемы флэшпамяти, помещенные в специальные капсулы (термокорпуса), защищенные от воздействия тепла, холода, влаги, механических факторов и т.п.Связь узла памяти с остальной схемой регистратора осуществляется жгутом, содержащим несколько проводов. Перечисленные выше отрицательные воздействующие факторы на микросхему памяти (температура, влага и т.п.) в настоящее время успешно преодолены различными методами, кроме фактора проникновения тепла в капсулу защиты микросхемы памяти через жгут проводов, соединяющих память с остальной схемой регистратора. При возникновении пожара в процессе аварийной ситуации, провода жгута, соединяющего микросхему памяти с остальной схемой регистратора, могут подвергаться значительному нагреву. По медным проводам этого жгута тепло проникает внутрь узла защиты памяти, что может привести к выходу из строя микросхемы памяти.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности гарантированного разъединения электрической цепи при повышении температуры внешнего разогрева этой цепи.

Указанный технический результат достигается тем, что в тепловом размыкателе электрических цепей, преимущественно для аварийных регистраторов информации для предохранения помещенных в защитную капсулу микросхем флэшпамяти от перегрева теплом, поступающим по соединяющим микросхемы флэшпамяти с остальной схемой аварийного регистратора проводам жгута, содержащем корпус, имеющий два контакта, между которыми размещена соединенная с контактами соединительная пластинка, в качестве корпуса использована плата из токонепроводящего материала, к которой прикреплены два контакта, выполненных в виде токопроводящих площадок, соединительная пластинка выполнена из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

При этом в тепловом размыкателе токопроводящие площадки со стороны, обратной расположению соединительной пластинки, могут быть припаяны непосредственно к токопроводящим печатным проводникам платы, или эти токопроводящие площадки через изоляционные прокладки могут быть прижаты к плате и соединены с ней через проходящие через площадки стержневые элементы, выведенные на обратную сторону платы и концы которых являются контактами.

Указанный технический результат достигается тем, что в аварийном регистраторе информации, содержащем блок получения данных от датчиков, блок преобразования полученных данных и передачи из через жгут проводов к помещенным в защитную капсулу микросхемам флешпамяти, каждый провод из жгута связан с соответствующим проводом жгута с входом в защитную капсулу микросхемам флешпамяти через тепловой размыкатель, выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

Указанный технический результат достигается тем, что в аварийном регистраторе информации, содержащем блок получения данных от датчиков, блок преобразования полученных данных и передачи из через жгут проводов к помещенным в защитную капсулу микросхемам флешпамяти, каждый провод из жгута связан с микросхемам флешпамяти в защитной капсуле через тепловой размыкатель, смонтированный внутри защитной капсулы и выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг. 1 - тепловой размыкатель электрических цепей для аварийных регистраторов информации, первый пример исполнения;

фиг. 2 - тепловой размыкатель электрических цепей для аварийных регистраторов информации, второй пример исполнения;

фиг. 3 - схема включения теплового размыкателя в связь флешпамяти с остальной схемой аварийного регистратора.

Согласно настоящего изобретения рассматривается новая конструкция теплового размыкателя электрических цепей, предназначенного для предохранения микросхем флэшпамяти аварийных регистраторов информации от перегрева, поступающего по жгуту проводов, соединяющих флешпамять с ее микросхемами с остальной схемой аварийного регистратора.

Связь узла памяти (флешпамяти, упакованной в термокорпус) с остальной схемой аварийного регистратора осуществляется жгутом, содержащим несколько проводов. Отрицательные воздействующие факторы на микросхему памяти (температура, влага и т.п.) преодолены различными методами, кроме фактора проникновения тепла в капсулу защиты микросхемы памяти через жгут проводов, соединяющих память с остальной схемой регистратора. При возникновении пожара в процессе аварийной ситуации, провода жгута, соединяющего микросхему памяти с остальной схемой регистратора, подвергаются значительному нагреву и, являясь проводниками, передают это тепло микросхемам флешпамяти. По медным проводам этого жгута тепло проникает внутрь узла защиты памяти, что может привести к выходу из строя микросхемы памяти. Температуры пожара могут достигать очень высоких значений, а металл в проводниках жгута, несмотря на то, что металлические жилы упакованы в полимерные термооболочки, являются прекрасными проводниками тепла, поступающего от разогретой термооболочки. В результате по проводникам начинает поступать повышенное тепло, что по процессу сходно с процессом разогрева проводников от протекающего тока повышенного значения.

Известно, что рабочая температура микросхемы ограничивается как следствие изменения электрических параметров или как фактор снижения надежности изделия. Все эти процессы связаны с полупроводниковым кристаллом. Однако в процессе эксплуатации невозможно контролировать температуру кристаллов, поэтому температура кристаллов должна быть обеспечена конструкцией интегральной микросхемы (ИМС), при этом контролируемым параметром является температура корпуса или окружающей атмосферы. Рабочую температуру кристаллов ограничивают величинами 110-190°С. Наиболее часто принимается величина 150°С. Температуры корпуса и атмосферы должны быть соответственно ниже. Предельно допустимые температуры окружающей среды и корпуса ИМС выбираются из регламентированного ряда: 70, 85, 100, 125, 155°С, установленного стандартами. Температуру атмосферы контролировать проще, но при этом надо обязательно четко определить условия охлаждения ИМС. Параметром, характеризующим микросхему, служит предельно-допустимая температура корпуса.

Если учесть, что температура воспламенения для большинства твердых материалов - 300°С, температура пламени в горящей сигарете - 700-800°С, у спички температура пламени 750-850°С, при этом 300°С - температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800-1000°С, температура пламени керосина- 800°С, в среде чистого кислорода - 2000°С, температура горения бензина- 1300-1400°С, то, как видно, рабочие температуры любой микросхемы существенно ниже температур нагрева, которые могут быть достигнуты, например, при горении полимерной оболочки проводов в жгуте. Естественно, что медные жилы в проводах, как обладающие высокой теплопроводностью, принимают тепло и передают его по всей длине провода. Если учесть, что температура плавления меди 1084°С. то становится понятным, что высокие температуры разогрева, превышающие нормальную температуру жизнедеятельности микросхемы, могут достичь этих микросхем в флешпамяти и вывести их из строя.

Аварийный регистратор информации в случае крушения транспортного средства может оказаться в зоне пожара, обусловленного многими причинами -возгоранием бензина или керосина, в результате взрыва и т.д. Поэтому температура в очаге и рядом с ним существенно выше нормативных показателей пожаростойкости проводниковых элементов схемы самого регистратора, который в этот момент может уже и не функционировать, а представлять собой аппаратный блок в защитном корпусе, нагреваемом до температур, которые могут вызвать перегрев металла проводников внутри аппарата и транспортировать это тепло в направлении микросхемы/схем флешпамяти, не рассчитанных на сохранение жизнедеятельности при температурах выше 150°С.

Для исключения подобной ситуации предлагается узел тепловой защиты, функция которого заключается в том, чтобы при достаточно сильном нагреве проводов жгута произошло разъединение проводов. Узел защиты может быть расположен как внутри капсулы защиты памяти, так и вне ее, но как можно ближе к ней. Устранение проникновения тепла в капсулу защиты памяти по соединяющим проводам методом их разрыва, а так же конструкция узла защиты являются предметом изобретения.

Поиски в открытых и закрытых источниках информации показали, что аналогов как самой идеи так и ее технической реализации не существует.

Согласно настоящего изобретения предлагается использовать тепловой размыкатель электрических цепей, преимущественно для аварийных регистраторов информации для предохранения помещенных в защитную капсулу микросхем флэшпамяти от перегрева теплом, поступающим по соединяющим микросхемы флэшпамяти с остальной схемой аварийного регистратора проводам жгута. Этот тепловой размыкатель содержит корпус 1, имеющий два контакта, между которыми размещена соединенная с контактами соединительная пластинка 2. При этом в качестве корпуса использована плата из токонепроводящего материала, к которой прикреплены два контакта, выполненных в виде токопроводящих площадок 3 и 4. Данный корпус может представлять собой участок платы из гетинакса основной схемы аварийного регистратора. Соединительная пластинка или перемычка выполнена из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок 3, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой 4, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем 5.

Передача сигнала обеспечивается соединительно пластинкой или перемычкой (фиг. 1), которая изготовляется из латунной пружинной ленты ГОСТ 2208-91 толщиной 0,1 мм. Из этой пружинной ленты вырезается пластинка 2, дугообразно изогнутая в ненапряженном исходном состоянии. Пластинка, как часть латунной пружинной ленты, отформована таким образом, что в нормальном состоянии она имеет дугообразно изогнутую форму. В общем случае, это пластинки, к которым удобно припаивать пластинку или перемычку.

При этом в тепловом размыкателе токопроводящие площадки со стороны, обратной расположению соединительной пластинки, могут быть припаяны (поз. 6) непосредственно к токопроводящим печатным проводникам платы (фиг. 2), или эти токопроводящие площадки через изоляционные прокладки 7 могут быть прижаты к плате и соединены с ней через проходящие через площадки стержневые элементы 8, выведенные на обратную сторону платы и концы которых являются контактами (фиг. 1).

На одной токопроводящей площадке сформировано центрирующий элемент в виде штырька 9 для позиционирования соединительной пластинки относительно места положения другой токопроводящей площадки. Позиционирование заключается в том, что пластинка отверстием сажается на штырек 9 (пластинка припаивается к площадке с отверстием, которое обеспечивает точность ее установки). Это один из примеров исполнения элемента позиционирования в правильной ориентации пластинки на площадке. Со стороны прикрепления к площадке с элементом позиционирования соединительная пластинки залуживается припоем ПОС-61 (температура плавления +190-192°С) или ПОССу-61-0,5 (температура плавления +189°С) и прикрепляется пайкой к токопроводящей площадке (поз. 10). В этом положении пластинка дугообразно выгнута, приподнята на поверхностью другой токопроводящей пластинки и не имеет с ней контакта. Другой конец пластинки со стороны расположенной под ней токопроводящей площадки залуживается низкотемпературным припоем 5 (например, сплавом Розе (ПОСВ-50) с температурой плавления +93,7-94°С или похожий на сплав Розе сплав Вуда (дополнительно включает кадмий) с температурой плавления +68,5°С (в зависимости от процентного содержания одних и тех же компонентов в сплаве - от +65°С до +90°С) или сплав д'Арсе с температурой плавления +79°С или сплав Липовитца с температурой плавления +70°С (в зависимости от процентного содержания одних и тех же компонентов в сплаве - от +70°С до +90°С), а затем выпрямляется и прижимается к этой площадке. Соединение этого края пластинки с этой площадкой проводится припайкой к ней низкотемпературным припоем. Применение таких легкоплавких сплавов припоев как сплав Ньютона (+96°С) или ПОСВ-32-15-53 (или +96°С или+100°С в зависимости от процентного содержания одних и тех же компонентов) или ПОСВ-33 (+130°С) или ПОСК-50-18 (+145°С) нецелесообразно, так как эти температуры находятся на границе критических по отношению к температуре жизнедеятельности микросхем или уже являются температурами сгорания микросхем. Применение такого легкоплавкого сплава припоя как сплав Гутри (+45-58°С) нецелесообразно, так как эта температура входит в температурный режим функционирования микросхем и может привести к преждевременному отключению капсулы флешпамяти по причинам, не связанным с возгоранием аварийного регистратора или его чрезмерным нагревом. Сказанное справедливо для большинства микросхем, применяемым в широком диапазоне электрических приборов.

Однако, есть вероятность применения специальных микросхем с очень низкими температурами нормальной работы. В связи с этим, нижний предел разогрева проводников в жгуте может находиться в диапазоне +45-58°С, что приведет к необходимости применения припоя типа сплава Гутри или аналогичных сверхнизкотемпературных.

Возможно механическое прикрепление одного конца пластинки к токопроводящей площадке, Этот пример позволяет обеспечить надежное прикрепление, но имеет недостаток, который заключается в том, что при механическом скреплении может быть нарушен сам контакт с площадкой или этот контакт не будет по всей площадке.

Предполагается, что тепловой поток, поступающий со стороны, противоположной капсуле защиты памяти, сначала нагреет площадку с низкотемпературным припоем до температуры плавления низкотемпературного припоя, пластинка отпаяется и займет свое исходное положение (дугообразно выгнутое вверх), что исключит прохождение тепла по проводнику.

Таким образом, в случае нагрева проводов жгута теплом, выделяющимся при возгорании аварийного регистратора, в тепловом прерывателе, состоящем из двух токопроводящих контактных площадок соединенных пластинкой из латунной пружинной ленты, отформованной таким образом, что в нормальном состоянии она не замыкает контактные площадки и наглухо припаяна к одной из этих площадок, а с другой стороны припаяна в прижатом состоянии легкоплавким припоем, при нагреве низкотемпературный припой расплавляется и освобождает пластинку-перемычку, заставляя ее принять первоначальную форму, т.е. разомкнуть контактные площадки и тем самым прекратить поступление тепла по проводам жгута к микросхеме/мам памяти, избавляя ее от перегрева.

Для решения задачи исключения распространения тепла по медным проводам в сторону микросхем в защищенной капсуле необходимо максимально близко к микросхеме/мам разместить узел тепловой защиты. Это условие важно, так как даже небольшой по длине медный провод все-таки остается тепловым проводником и при внешнем воздействии высокой температуры может разогреться до температур, превышающих верхний предел температурного воздействия, предусмотренный для микросхем. Решением этой задачи является размещение узла тепловой защиты либо внутри капсулы защиты памяти флешпамяти, либо вне ее, но как можно ближе к ней.

Современный бортовой регистратор данных представляет собой электронную вычислительную систему, выполняющую сбор информации от различных источников (датчиков, микрофонов, видеокамер и др.) и запись ее в накопитель информации. Под накопителем информации понимается подсистема регистратора, обеспечивающая сохранение заданного объема информации в течение заданного времени (объем информации и время хранения определяются условиями эксплуатации транспортного средства, потребностями служб, использующих информацию, и другими факторами).

Так, например, известна система регистрации данных, которая содержит малогабаритный бортовой регистратор (МБР), состоящий из модулей: модуля сбора и преобразования, выполненного на базе микросхем коммутаторов, аналого-цифровых преобразователей и микропроцессоров, модуля контроля, который, в частности, может быть построен на базе микропроцессорных наборов, цифроаналоговых преобразователей в качестве источников аналоговых тестовых сигналов и формирователей разовых тестовых сигналов, модуля обработки звуковой информации, который может быть построен на базе специализированных микросхем кодеков и микропроцессора со встроенным специальным программным обеспечением для обработки звуковой информации, защищенного накопителя, выполненного на базе микросхем энергонезависимой памяти, модуля суммарной наработки. Модуль суммарной наработки представляет собой набор микросхем с энергонезависимой памятью, в которую производится запись средней наработки и средней наработки на отказ в полете для подтверждения показателей надежности и контроля выработки ресурса блока, кроме того, модуль суммарной наработки может записывать как суммарную наработку двигателя, так и наработку двигателя на различных режимах работы. Информация (данные), поступающая от датчиков и систем контролируемого объекта на информационные входы МБР, преобразуется в цифровую форму в модуле сбора и преобразования и через модуль контроля преобразуется к виду, требуемому для записи в защищенный накопитель (RU 2454713, G06F 17/40, опубл. 27.06.2012).

Данный вариант исполнения аварийного регистратора представляет собой пример исполнения. В общем случае, аварийный регистратор информации всегда содержит блок получения данных от датчиков, блок преобразования полученных данных и передачи их через жгут проводов к микросхемам внутренней или внешней памяти. В связи с тем. что объектом изобретения является, прежде всего, конструкция и применение теплового узла защиты блока хранения данных в аварийном регистраторе, то частная конструкция аварийного регистратора не относится к существу заявленного изобретения.

Для варианта, когда узел тепловой защиты блока хранения записанных данных в памяти, размещен внутри защищенной капсулы флешпамяти, используется технический прием, согласно которому каждый провод из жгута связан с микросхемам флешпамяти в защитной капсуле через тепловой размыкатель, смонтированный внутри защитной капсулы и выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

Для варианта, когда узел тепловой защиты блока хранения записанных данных в памяти, размещен в непосредственной близости от входов/выходов защищенной капсулы флешпамяти, используется технический прием, согласно которому каждый провод из жгута связан с соответствующим проводом жгута с входом в защитную капсулу микросхемам флешпамяти через тепловой размыкатель, выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

Настоящее изобретение промышленно применимо и может быть использовано в системах аварийных регистраторов в различных технических областях. Существо изобретения основано на том, что в тепловом размыкателе один из контактов обеспечивает электрическую проводимость только при температурах жизнеспособности микросхем памяти и разрывает электрическую цепь при повышении температуры от внешнего разогрева (пожар, возгорание и горение) до величин, выходящих за границу разогрева микросхем. При этом новизна состоит в применении низкотемпературного припоя в качестве средства размыкания контакта за счет расплавления этого припоя и применении в качестве соединительной перемычки между контактами пружинной латунной ленты, принимающей изогнутую форму при расплавлении припоя для размыкания электрической цепи.

Изобретение позволяет обеспечить живучесть микросхем памяти в аварийном регистраторе во время пожара/горения прибора в целом. Особенностью теплового размыкателя является его высокая надежность срабатывания, основанная на использовании физических и химических свойств низкотемпературного припоя, изменяющего свое агрегатное состояние из твердой фазы в жидкую исключительно под воздействием температуры с точностью до десятых градуса, высокая надежность размыкания так же основана на использовании пружинной латунной перемычки - пластинки, которая сохраняет упругость и свойство возвращаться в исходное состояние при температурах разогрева до 800°С.

1. Тепловой размыкатель электрических цепей, преимущественно для аварийных регистраторов информации для предохранения помещенных в защитную капсулу микросхем флэш-памяти от перегрева теплом, поступающим по соединяющим микросхемы флэш-памяти с остальной схемой аварийного регистратора проводам жгута, содержащий корпус, имеющий два контакта, между которыми размещена соединенная с контактами соединительная пластинка, отличающийся тем, что в качестве корпуса использована плата из токонепроводящего материала, к которой прикреплены два контакта, выполненных в виде токопроводящих площадок, соединительная пластинка выполнена из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

2. Тепловой размыкатель по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие площадки со стороны, обратной расположению соединительной пластинки, припаяны непосредственно к токопроводящим печатным проводникам платы.

3. Тепловой размыкатель по п. 1, отличающийся тем, что токопроводящие площадки через изоляционные прокладки прижаты к плате и соединены с ней через проходящие через площадки стержневые элементы, выведенные на обратную сторону платы и концы которых являются контактами.

4. Аварийный регистратор информации, содержащий блок получения данных от датчиков, блок преобразования полученных данных и передачи их через жгут проводов к помещенным в защитную капсулу микросхемам флэш-памяти, отличающийся тем, что каждый провод из жгута связан с соответствующим проводом жгута с входом в защитную капсулу микросхемам флэш-памяти через тепловой размыкатель, выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.

5. Аварийный регистратор информации, содержащий блок получения данных от датчиков, блок преобразования полученных данных и передачи их через жгут проводов к помещенным в защитную капсулу микросхемам флэш-памяти, отличающийся тем, что каждый провод из жгута связан с микросхемам флэш-памяти в защитной капсуле через тепловой размыкатель, смонтированный внутри защитной капсулы и выполненный в виде двух контактов, выполненных в виде токопроводящих площадок, связанных между собой соединительной пластинкой из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из токопроводящих площадок, а другой, приподнятый над другой токопроводящей площадкой, выпрямлен, прижат к этой площадке и припаян к ней низкотемпературным припоем.



 

Похожие патенты:

Узел (10) плавкого предохранителя снабжен элементом (11) плавкого предохранителя, который изготовлен из проводящего металлического материала и который включает в себя питающую соединительную часть (12), которая прикреплена к штырю (2) батареи (1) и принимает питание и которая размещена вдоль верхней поверхности (1а) батареи (1), клеммные соединительные части (13), к которым подключены клеммы (30), и плавкие части (14), которые находятся между питающей соединительной частью (12) и клеммными соединительными частями (13).

Изобретение относится к электротехнике, а именно к предохранителям. .

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для теплового размыкателя электрических цепей, преимущественно для аварийных регистраторов информации для предохранения микросхем флэш-памяти, помещенных в защитные капсулы, от нагрева внешним теплом, поступающим по соединяющим флэш-память проводам жгута при возгорании аварийного регистратора. Техническим результатом является повышение надежности гарантированного разъединения электрической цепи. Устройство включает в себя корпус, в качестве которого использована плата из токонепроводящего материала, две контактные площадки и соединительную пластинку из дугообразно изогнутой части латунной пружинной ленты, один конец которой жестко связан с одной из контактных площадок, а другой конец припаян к другой контактной площадке низкотемпературным припоем. Во время возникновения аварийной ситуации тепловой размыкатель отключает провода жгута, соединяющего микросхему памяти с остальной схемой аварийного регистратора, и может быть расположен как внутри защитной капсулы, так и в непосредственной близости от неё. Аварийный регистратор информации содержит блок получения данных от датчиков и блок преобразования полученных данных и передачи их в защитную капсулу микросхемам флэш-памяти при помощи жгута проводов. Каждый провод жгута связан с соответствующим проводом входа в защитную капсулу микросхем флэш-памяти через тепловой размыкатель. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх