Способ тепловой защиты полупроводниковых приборов от перегрузок

 

Союз Советсннк

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ „„890515

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (61) Допол ни тел ьное к а вт. св ид- ву— (22) Заявлено 11.04.80 (21) 2909048/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 Н 7/10

Гееударстееииый комитет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.81 (53) УДК 621.316. .925.4:621. .314.527 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Г. Бузыкин, И. Г. Недолужко и Н. А. Сне (1

Московский ордена Ленина энергетический писа (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

ПРИБОРОВ ОТ ПЕРЕГРУЗОК

Изобретение относится к электротехнике -и может быть использовано в устройствах защиты полупроводниковых приборов.

Известен способ защиты полупроводниковых приборов, при котором фиксируют мгновенное значение тока через прибор на допустимом уровне, затем снижают этот уровень тока по мере роста мгновенного или среднего значения напряжения на приборе по определенному закону, при котором температура прибора не превышает предельно допустимого значения (1) .

Недостатком этого способа является низкая помехоустойчивость и медленное самовосстановление после снятия перегрузки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ защиты полупроводниковых приборов от перегрузки, заключающийся в том, что измеряют сигнал перегрузки, моделируют его, сравнивают с заданным уровнем, после чего запирают прибор и снимают перегрузку (2).

Недостатком известного способа является низкая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

Цель достигается тем, что в известном способе фиксируют ток перегрузки прибора на допустимом уровне, в качестве модулируемого сигнала используют сигнал, про-. порциональный напряжению на приборе, после запирания прибора и снятия перегрузки моделируемый сигнал сравнивают с другим, меньшим по величине допустимым уровнем, и при их равенстве отпирают прибор.

Уровень сигнала, при котором запирают прибор, линейно снижают с повышением температуры окружающей среды, а сигнал пропорциональный напряжению на приборе, делают равным нулю при запертом приборе.

15 На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит защищаемый прибор 1 с последовательно включенными с ним нагрузкой 2 и блоком бистабилизации тока через прибор 3, выключатель 4 выходом связанный с переключателем 5, электрический аналог теплофизической модели полупроводникового прибора 6, пороговый элемент 7 и термодатчик 8. Выход термодатчи890515 ка 8 соединен с одним входом порогового элемента, второй вход которого соединен с выходом аналога 6, выход порогового элемента соединен со входом выключателя 4, Защита полупроводникового прибора осуществляется следующим образом.

11ри возникновении перегрузки с помощью устройства 3 фиксируют ток через прибор 1 путем соответствующего изменения сигнала управления. При этом напряжение на приборе практически эквивалентно мощности, рассеиваемой в нем. Подавая напряжение (или ток, пропорциональный этому напряжению, в зависимости от структуры аналога) на электрический RC-эквивалент теплофизической модели прибора, на его выходе можно получить сигнал, ве- 1s личина которого пропорциональна мгно венной температуре кристалла защищаемого прибора. При запертом приборе напряжение на нем перестает быть эквивалентом мощности, поэтому с помощью переключателя 5 сигнал на входе аналога делают равным нулю, моделируя таким образом остывание прибора. Электрический эквивалент мгновенной температуры кристалла защищаемого прибора подают на пороговое устройство 7 и по достижении его порога срабатывания выключают прибор 1 посредством снятия управляющего сигнала выключателем 4. Одновременно с этим производят отключение электрического аналога, сигнал на его выходе начинает уменьшаться по величине и по достижении порога отпускания устройства 7 выключатель 4 вновь замыкается и если на входе имеется отпирающий сигнал, то прибор вновь включится. Для компенсации влияния температуры окружающей среды с помощью термодатчика 8 лиЗэ неино снижают порог срабатывания устроиства 7. За счет того, что в данном способе ток через прибор контролируется .и ограничивается непрерывно и при этом напряжение на приборе несет полную информацию о мощности, рассеиваемой в приборе, надежность защиты повышается.

Применение изобретения позволяет повысить надежность защиты полупроводникового прибора от перегрузки и. автоматически восстановить его работоспособность после снятия перегрузки.

Формула изобретения

1. Способ тепловой защиты полупроводниковых приборов от перегрузок, заключающийся в том, что измеряют сигнал перегрузки, моделируют его, сравнивают с заданным уровнем, после чего запирают прибор и снимают перегрузку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, фиксируют ток перегрузки прибора на допустимом уровне, в качестве моделируемого сигнала используют сигнал, пропорциональный напряжению на приборе, после запирания прибора и снятия перегрузки моделируемый сигнал сравнивается с другим, меньшим по величине допустимым уровнем, и при их равенстве отпирают прибор.

2. Способ по п. 1. отличающийся тем, что уровень сигнала, при котором запирают прибор, линейно снижают с повышением температуры окружающей среды, а сигнал, пропорциональный напряжению на приборе, делают равным нулю при запертом приборе.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Защита переключающего транзистора путем ограничения тока и мощности. «Электроника», 1975, № 12.

2. Авторское свидетельство СССР № 179823, кл. Н 02 Н 7/12.

890515

Составитель Ю. Бояринов

Редактор В. Бобков Техред А. Бойкас . Корректор В. Синицкая

Заказ 1 1020/84 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4