Устройство защиты от перегрузок

 

О ° П И-С-"А --Й- -И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик ю (и) 51 3653

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено29.01.73 (21) 1878741/26-9 (51) М. Ел., г

Н 02 Н 7/08 (23) Приоритет - (32) 07-04.72

Гасударственный кеметет

Сееата Мкккстраа СССР ее делам кэааретаккй а еткрытей (3l) EE 2018 (33) BHP

{43) Опубликовано 05.05.76.Бюллетень № 17 (53) УДК

621.396.669 (088.8) (45) Дата опубликования описания 04.06.76

Иностранцы

Депеш Хусть и Эмил Шестрк (BHP) (721 Авторы изобретения

Иностранное предприятие

Электроакустикай Дьяр (BHP) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРУЭОК

Изобретение относится к электросвязи, может;использоваты:я, в частности, в мо1п иых громкоговорителях.

Известно устройство защиты от и регрузок, содержащее двухттроводную линию, к ко» 5 торой подключена цепь из последовательно соедннейных резистора н выпрямителя и параллельно включенных конденсатора и обмотки еле, через замкнутые контакты которого к двухпроводной линии подключен громкого- l0, воритель.

Однако. известное устройство, лишь част тично отвечает предьявляемым к нему тре ,бованиям, так как воспринимает среднее

;значение приложенных пиков напряжения и, 1а

,в зависимости от них, срабатывает, не из1 меряя среднюю мощность в течение длитепь ного времени пакости.

Бель изобретения - улучшение работы устройства за счет повышения отдачи гром- о, коговорителя.

Предлагаемое устройство отпичаетси тем, что в него введены терм стор с косвенным ,подогревом и стабипитрон. Термкстор вклю чен последовател но с обмоткой реле и со- йЬ

1 единен с выпрямителем, стабилитрон включен параллельно обмотке реле и термнстору

1в прямом направлении, а обмотка подогре",ва термистора через резис гор ттодключена

1 двухпроводной линии. параллельно термистору может быть под ключено комплексное сопротивление.

В устройстэо зашиты можно также asec ти последовательно соединенные импульс и инвертор и дополнительное реле, а так же диод. анод включают последовательно с термистором и обмоткой реле в прямом направлении, его выводы подключают ко ,входам импупааного инвертора, а один из концов обмотки дополнительного релак соответствующему электроду стабилиро тт&

Последовательно с диодом можно включить резистор, второй конец которого под-

«лючают ко входу импульсного инвертора.

Компенсирующий резистор можно ькл;-очнть параллельно термистару, диоду и резистору, а включенный между одним вг проводов двухпроводной линии и выпрямителем резис

51З65З тор можно выполнить в виде компенсирующего комплексного сопротивления.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства зашиты от перегрузок по и. 1 предмета изобретения на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема по и. 2; на фиг. 3 — вариант уст ройства по п. 2; на фиг. 4 - принципиаль» ная электрическая схема по п. 6; на фиг.

5 - двухканальный вариант устройства по пе 6, 4

К двухпроводной линии 1 подключена цепь, из последовательно соединенных резистора 2 1 и выпрямителя 3 и параллельно. включенных конденсатора 4 и обмотки реле 5, через эам« кнутые контакты 5/1 и 5/2 которого к линии подключен громкоговоритель 6, l!оследовательно с обмоткой реле 5 включен термистор 7 с обмоткой косвенного по догрева 8, соединенный с выпрямителем 3, а параллельно обмотке реле 5 и термистору

7 в прямом направлении включен стабилитрон

9; прп этом обмотка подогрева 8 термисто» ра 7 через резистор 10 подключена к линии.

Йля большей надежности и точности работы устройства зашиты параллельно термисто- + ру 7 может быть подключено комплексное сопротивление 11 (фиг, 2). для обеспечения полного использования плгрузочпой способности громкоговорителя параллельно обмотке подогрева термистора ® может быть включен комплексный импеданс

12 (фиг. 3), ток в котором меняется по закону, обратному закону изменения нагрузочной способности громкоговорителя от частоты. йля того, чтобы устройство защиты до срабатывания выдавало индикацию перегрузки, последовательно с термистором 7 и обмоткой реле 5 в прямо и направлении можно включить диод 13 (фиг, 4), выводы которо го подключакт ко входам импульсного изувер- N тора 14. Последовательно с .инвертором включают дополнительное реле 15, один из концов обмотки которого соединяют с соответствующим электродом стабилитрона 9, Индикацию можно ускорить с помощью резистора 16, включаемого последовательно с диодом 13. При этом второй конец резистора 16 подключают ко входу импульсного ипвортора 14, а сопротивление 11 подключают параллельно термистору, диоду и рез ю-® тору а

Устройство зашиты от перегрузок рабо тает следующим образом.

В схемe, изображенной на фиг. 1, примем времешю, что резистор 10 имеет очень N большое сопротивление, так что практически ток через него не течет. Под воздействием напряжения, приложенного к линии в точках

1, выпрямитель выдает пульсирующее постоянное напряжение, возрастающее пропор- ционально входному напряжению, сглаживаемое конденсатором. Это напряжение под держивается стабилитроном 9 на выбраннсм уровне при изменении входного напряжения в определенном интервале, причем независимо от роста напряжения сигнала, подключенного к точкам 1-1, а также от формы напряжения сигнала. Стабилитрон выбирают так, чтобы напряжение на нем было примерно на 10% меньше напряжения, при котором срабатывает реле 5. Параллельно стабилитрону подключают последовательно соединенные термистор с косвенным подогревом и обмотку реле 5.

Сопротивления отдельных элементов под-1 бирают так, чтобы ток, протекающий через термистор, независимо от изменений входного напряжения был недостаточен для сра батывания реле. Если, однако, обмотку по догрева термистора путем последователь ного подключения резистора 10 соответствующего конечного номинала подсоединить к линии, мощность нагревания термистора будет зависеть не от временного изменения входного сиг.; ша, а от его мощности. Но так как мощность, если пренебречь постоянным коэффициентом, пропорциональна квадрату эффективного напряжения, то температура термистора пропорциональна квадрату эффективного значения напряжения сигнала на точках 1, l. Поэтому, когда эффективное напряжение подключенного к точкам 1, 1 сигнала становится больше выбрайной, опасной с точки зрения нагрева громкоговорителя, величины,. термистор нагревается. Но так как его сопротивление при этом понижается, то напряжение, стабилизированное стабилитроном, создает в цепи из термистора и обмотки реле ток, достаточный для срабатывания последнего. Так как сопротивление термистора эавислт от температуры, а она лри заданной внешней температуре определяеъся током, протекающим по обмотке подогрева, то устройство зашиты в зависимос

1 ти от тепловой. постоянной времени нагре ва термистора, которая может быть для данного термистора изменена подбором резистора 10, отключает громкоговоритель с помощью реле раньше, чем он перегреется, Гак как время памяти является функшмей тока, протекающего через обмотку по догрева термистора, при нарастающей перегрузке отключение происходит быстрее.

С ростом внешней температуры сопротивление термистора падает, время памяти с повышением температуры также умею шаетсяа

513653

-". ме н -: . яг. 2 рез к:тор 11 явля ется шунтом дпя гермистораг и поэтому устройство зашиты работает с большей надежностью я точностью. Благодаря под9ору сопротивления резистоpG 1 1 rro oTHQ пению к холодному сопротивлению термис :..»Ора до тех rop, пока обмотка подогрева .: rCTDPQ НагРУЖЕНа МВЛЫМ ТОКОмг Г«РО .:ек«пс!"Нй через репе ток ответвляется в оснозн::. м В резистор 11. Если напряжение на тс"-:: " *, 1 нарастает, растет также ..!сс : - - з с ",!Отку подогрева термистора.

-. Сг; сопро.гивление термястора пада-Г„-.- пезупьтате чего через термистор про те!:а=.- добавочный ток, достаточный дпя с«рабатывания репе. При этом решении мож..го избежать сам::прогрев:i. -;-.-;-.:.;истора, благодаря "rB;» ò си!я «.==- - Такй мох .3. О обеспечить ,- ;,;i:.и-..-„! -:;--;"i:,; .:г:;«-Э ВРЕ. : ПВМЯГИ. УВЕчp".r.—,,;i!o таким .", ., ..; »м Вггемя « :; мяти»

ВМа"т:- С ПОСПЕг- .-ИШИМ -. ИЗМЕНЕНИЯМИ УСТ-ройс Ва позволяет Обспуживаюшему rrep= сонал«! аппп)»л пг»дег «гузке г опуччищейс т пр»» неправипьн -A установке у,- овна, вовремя изменить уроьень.

Еше одним преимушеством этого реше=НИЯ ЯВПЯЕтг и ПОВЫШЕННая НВДЕЖНОСтЬ РЕпе 5, т:.Эк 7сап ".;-..—.-:. Даря Включению псспедоват-.-пьнс ... :.;-.-,; резистора 11 через него может «!рот=кать сравнительно большой ток еш=. !»Огдаг когда термистор представляет cñáoé ««ран . r«ràcки разрыв пепи.

ОдНОВрЕМЭ:::ПОг В СВ=-»ЗИ " ТЕМ, -«ТО СаМОПРОГВЕВ ТЕПМИСТОРВ ОТ Ð «Ствгг CT У".. «POHCY г

ВО ИМЕ:: л".О- =-.-,.".!!ЕН.— i». 6"ВСТВ1«ТЕП»ЬНОСТЬ К

ИЗМЕ:ЕНг«ЧО:геру(жгг . г-. r8 rrr8pBTурЫ, В ранее рассмс:!ренщ:х решениях наГРУзочнаЯ способны;;-=- гРомкоговоРитепиг определяемая нагревом, не зависит от частоты. Однако можно учесть и эту зависимость от ue«OTOTr! и, таким обРазсмг Ре-ализовать максимальную яагрузочную спс собнйсть Громксг »ОВ»эсятеля. Для этОГО не обходимо лишь Вме-.;: =. :..юченного после довательно обмотке подогрева 8 термистора 7 резистора 16 использовать комплексный импеданс, модуль которого с "ioârííåнием частоты меняе«я и: = àêor у изменения нагрузочной способност... Гром ...Оговоритепя rro H. pÂrr от QcTO«!t»r, Г«ри этом TGK в обмотке подогрева термистора регупируетсЯ так« что сРабатывание зашиты имее.г. нужную частотнуи зависимость. ГЬдобк-.!м

/ образом фиг, 3) пара!«Пел;.»»=о обмот:, -, подогреаа - термистора 7 !»«О! о выли ;.=,;.ü

КОМПЛЕКС«»»=»й ИМПЕД =. Лс Л., .ТОК З KQTOPO!! меннетсЯ по законУг обРатно!"." законУ и= менения цагрузочной способи:;.Оти громк

ГОвор яте ля оТ ч к: тоть!. Импеданс 1 2 мо= жет быть Выполнен В Виде параллельно

ДЕНС а» «! Г3» $»îi:,«!(- г, .!- C довагепьнс = .Д ЕРЪ т. г »:ъ !; 4и» дес ь

ПРО««Г»»СК.. г- .ги:.=ц .- *" -»С:. ;.Ш:. ..;,: iiPO !!iа «: .. :и.» ,термист:;га -; = .i, »: - ;".-." .-,ес..! .:- -«ый

ТОК, iXrr! » .—:.!! . »!:.«: .! дат !1ЕР:-»-Ру Са

ЧЕОЕЗ, !,.г!. - i- r-.-,; Яап . аат, Г СП»г.па!. да ггндик., !!i .... о

Для.;;, =».»»»р !„.;;!«и«» гц и (, » «;- .,: !»ЧЧ«Г«"Ь ». с :»% .3 Заг ДОП

p»O»< crCTOp г Ci С.-- » жне COCT !r»» i »»

Рг

»оноре г! а пр-;!"I:"--: »«-..,! а. !!j!4 . . е с ь Г"«ь

r!. i .=:. дае «

« без про",,д »!»»г Оч»;т»; г

Однако при,: - г o .; ° - ° .. °, °:: »» -;. »,, » паз.н как -.;:-.:- .";-,:;,: !, из кот>- = х

ГОВО! »гi -.,, -- т

П гро, !Ко:, о ....„ "1 ая, н г об!«., «! м

»»: напргьс.. е бЫТЬ;.В.«6П -ге. "-:. !

ЮИ»«ЕЕСяг с!. а;,. н»,,, !I:i«A r;Rrr«нж« НИЕ «годе» юше«» -, пег!: - - . у ы» г-; rrr» »i;:по НЕ ", спи t3 ко!«»«»ь««: „:- » „ ..., ..Э,3 .с«:а «5».пю:»э»по репе

1 .i ОК В !!!:г =:..:»Е ."Ся !я!! Ь тсгда КОГ да»: Й г i! i» - » :. :.!.""г» < ц о»г» ггаг-,, Ваияи,,,....,i":. = . :; ...-,;:-. П Ог!«" ггРЕВ!»г,, шен! (пс.-! ., -:: .: —:,:,.: Вчпчае-: пров

ДЯ««гг " ЧЕО = . " - - : "- «- "г- - « ЧЕ " Маи

»

СИМВПЬК :«i ««»! . ." ..,:.;:. = == -..г. « «ОГО ТОНЯ

Сраба-:»гв„... ", г»:,,!» ;,,,;,Э-! a !»!O»О»«, дОбра«ь та» :, г i.: ::-,,;.:. .-:: ггаэа » ьгваггчг репе 15 мс;-нс:;..;.;;.;:- ..;,В«, дп!я .-.:ое «реМЕ3гнсй ИВД. .:Ка. ПЯ ПЕ ;.! =:: .» .:! И ОТКПЭ" г«Р

513653 напряжения, при котором при напряжении на) входах 1, 11 ипи 1, l,равном нагру» зочной способности менее мощного гром«оговоритепя, срабатывает схема защиты менее мощного громкоговорителя. Выводы конденсаторов 41 и 4, к которым подключены резисторы 111 и 11,, шунтирующие термисторы 71 и 7, объединены. Эти выводы одновременно соединены с одним выводом стабипитрона 9, тогда как другой его вывод путем введения диода 17 замыкает цепь защиты громкоговорителя

61 Uenb зашиты громкоговорителя 6

4 находится в цепи защиты громкоговоритепя

6 с диодом 18 нв выходе стабипитронв

I9 и диода 17. Реле 51 и 5 выполняют логическую функцию ЙЛИ, Таким образом логическая схема "ИЛИ иэ диодов

19 и 20 подключает"я к выводам диодов

131 и 13 для срабатывания логической схемы индикации. Полезно также включить последовательно диодам 13 и 13 реэис»

1 торы 161 и 16 номиналом около 50 ом.

Дпя согласования схемы ИЛИ нв диодах

19 и 20 и учета падения напряжения на них точки подключения одного входа логической схемы ИЛИ выходят на вывод последовательной цепи, состоящей из диода 131 и резистора 16,,а другого входа-: на вывод последовательной цепи, состояшей из диода 13 и резистора 16<, Ток срабатывания реле часто энвчительно превышает ток отпускаиия сработавше

ro реле. При таком реле гистереэис схемы защиты может оказаться слишком большим, т.р. после снятия перегрузки схема зашиты может подключить громкоговоритель к усипитепв только тогда, когда его выход, а значит и мощность P станут о значительно ниже нвгрузочной способности, определяемой нагревом громкоговорителя.

Отношение мощностей, т.е. гисте еэис, может достигать величины 10 О

Ро я

=10 дб, Такой недопустимо большой гис тереэис можно снизить до величины менее одного дб путем изменения схемы.

Например, вместо резистора 2 можно использовать последовательно и/ипи парал,лельно включенные обычный и нелинейный

1 резисторы, Номинал включаемого вместо резистора 2 нелинейного резистора ипи комбинации с нелинейным сопротивлением подбирают так, чтобы при нвлряжении в точках 1, 1, при котором стабипитрон 9

lO

2С

М

N стабилизирует напряжение номинал нелинейного резистора или комбинации с нелинейным резистором был примерно равен номиналу резистора 2.

Ф о р м у л а . и з о б р е т е н и я, 1. Устройство защиты от перегрузок содержащее двухпроводную пинию, к которой подключена цепь из последовательно соединенных резистора и выпрямителя и параппепьно включенных конденсатора и обмотки реле, через замкнутые контакты которого к. двухпроводной линии подключен громкоговоритель, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью повышения качества работы устройства за счет повышения отдачи громкоговорителя, в него введены термистор с косвенным подогревом и стабилитрон, при этом термистор, включен поспедоватепьно,c обмоткой репе и соединен с выпрямителем, стабилитрон включен параллельно обмотке реле и термистору в прямом направлении, а обмотка подогрева термистора через резистор подключена к двухпроводной пинии.

2. Устройство по и. 1, о т и и ч аю ш е е с я тем, что параплепьно термистору подключено комплексное сопротивпение, Э. Устройство по пп. 1 и 2, о т и ич а ю ш е е с я тем,.что в него введены последовательно соединейные импупьс ный инвертор и дополнительНое реле, в также диод, при этом диод включен последовательно с термистором и обмоткой репе в прямом направлении, выводы диода подключены ко входам импульсного инвертора, в один из концов обмотки дополнительного реле подключен к соответствующему элек троду стабипитрона.

4. Устройствопоп, 3, о тл ичаюш е е с я тем, что последоввтепьно с ди одом включен резистор, второй конец которого подключен ко входу импульсного инвертора.

5, Устройство по п..4, о т и и ч в ю1 ш е е с я тем, что компенсирующий резистор включен парапгельно термистору, диоду и резистору.

6, Устройствопоп. 5, отл ичаю ш е е с я тем, что, резистор между одним иэ проводов двухпроводной пинии и выпрямитепем выполнен в виде компенсирующего комплексного сопротивления.

513653

so>

Составитель Р. Дубован

Редвитоо Б. Федочов Теидед М. Лииович Корреивод..t. Крдвчевио и

Заказ 808/36 Тираж 882 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Payurczaa наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4