Устройство для защиты электронного ключа Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

щего сигнала на него от источника управляющего сигнала 6. Поэтому, когда отпирающий сигнал появляется, ЭК 1 остается в запертом состоянии. Включается только ключевой элемент 4 подключая нагрузку 14 к отрицательному зажиму источника питания 15 через токоограничивающий резистор 3. Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 при этом уменьшается и его величина определяется величиной сопротивления нагрузки 14 и резистора 3. Если имеет место кратковременная перегрузка, т.е. нагрузка 14 имеет инерционность, то с помощью

1,247984

тока, протекающего через нагрузку 14 и определяемого величиной сопротивления резистора 3, производится первоначальный вывод на режим. Как

, только активная составляющая нагрузка уменьшится до допустимого для ЭК 1 уровня, произойдет его включе- ,ние. Энергия передается в нагрузку 1 через резистор 3 в течение всей длительности отпирающего сигнала, что гарантирует выход на режим нагрузок с большой инерционностью. В то же время обеспечивается отсутствие пусковых перегрузочных токов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электронике и м(ожет быть использовано для защиты полупроводниковых коммутирующих устройств в электроприводе, электротехнологии и в источниках питания радиоаппаратуры.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности работы электронного ключа на инерционную нагрузку.

На чертеже представлена .принципиальная схема устройства.

Устройство для защиты электронного ключа 1 содержит шунтирующую цепь 2, выполненную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе 3 и ключевом элементе 4, вход которого зашунтирован резистором 5 и вместе с входом ключа 1 подключен к выходу источника 6 управляющего сигнала через резисторы 7 и 8 соответственно, защунтированного дополнительным ключом 9, вход которого подключен к, выходу порогового элемента 10, выполненного на последовательно соединенных стабилитроне 11, ограничительном резисторе 12 и резисторе 13. Вход порогового элемента 10 подключен параллельно ключу 1, который вместе с нагрузкой 14 включен в цепь источника 15 питания.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии отпирающего сигнала источника 6 ключ 1 и ключевой

элемент 4 заперты, нагрузка 14 отключена от источника 15 питания, напряжение на ключе 1 и на включенном параллельно ему пороговом элементе 10

равно напряжению питания. При этом через стабилитрон 11 протекает ток, создающий на резисторе 13 падение напряжения. Это напряжение подается на базу транзистора вспомогательного

ключа 9 и удерживает его в открытом состоянии. Таким образом ключ 9 шунтирует вход ключа 1 и тем самым препятствует прохождению отпирающего сигнала на него от источника 6, поэтому, когда отпирающий сигнал появляется, ключ 1 остается в запертом состоянии, а включается только ключевой элемент 4, подключая нагрузку 14 к отрицательному зажиму источника 15 питания через токоограничивающий резист;ор 3. Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 при этом уменьшается и его величина опре- деляется величиной сопротивления

нагрузки 14 и резистора 3.

Если величина сопротивления нагрузки 14 больше допустимой, то это напряжение на выходе порогового элемента 10 станет недостаточно для поддержания ключа 9 в открытом состоянии, ключ 9 разрешает отпирание ключа 1, который подключает нагрузку 14 к источнику 15 питания.

Если имеет место перегрузка, то напряжение на ключе 1 и пороговом

3

элементе 10 снизится незначительно, а ключ 1 так и останется в запертом состоянии, и через нагрузку 14 буде протекать ток, определяемый величиной сопротивления резистора 3. Е сли перегрузка кратковременная, так как нагрузка 14 имеет инерционность (например, активно-индуктивная нагрузка, лампа накаливания и т.п.), то с помощью этого тока производится первоначальный вывод на режим, а как только активная составляющая нагрузки уменьшится до допустимого для ключа 1 уровня, произойдет его включение. Энергия передается в нагрузку через резистор 3 в течение всей длительности отпирающего сигнала, что гарантирует выход на режи нагрузок с большой инерционностью. В то же время обеспечивается отсутствие пусковых перегрузочных токов.

В целях ограничения мощности, рассеиваемой в резисторе 3 при длительной перегрузке, в качестве него может быть использован термис- тор с положительным температурным коэффициентом (позистор). В начальный момент (при выводе нагрузки на режим) сопротивление позистора мало, и в нагрузку 14 поступает значительная энергия. По мере разогрева, при длительной перегрузке, сопротивление позистора будет возрастать, а мощность, вьщеляемая в нем, падать. Таким образом, величину энергии, переданную в нагрузку при запуске, можно менять путем изменения тепловой инерционности позистора, что легко сделать, располагая его на теплоотводах с различной теплоёмРедактор М. Петрова Заказ 4134/54

Составитель В. Жмуров

Техред М.Ходанич Корректор В. Синицкая

Тираж 612Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

47984Л

костью, кроме того, амплитуду нмпу/гь сов тока, пропускаемых через нагрузку 14 при запуске, можно регулировать подбором коэффициента деления 5 делителя 5, 7 при заданцой амплитуде сигнала управления источника 6.

Таким образом, благодаря контролю напряжения на электронном ключе упрощается схема защиты ключа и повыша- 10 ется надежность его работы на нагрузку с большой инерционностью.

Формула изобретения

J5 1. Устройство для защиты электронного ключа, содержащее шунтирующую цепь, выполненную на последовательно соединенных токоограничитель- ном резисторе и ключевом элементе.и

20 предназначенную для подключения

параллельно электронному ключу, источник управляющего сигнала, выход которого зашунтирован вспомогательным ключом и предназначен для под25 ключения к входу электронного ключа, и пороговый элемент, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повьшения надежности, вход порогового элемента предназна-

jg чен для подключения параллельно электронному ключу, его выход подключен к входу вспомогательного ключа, а выход источника управляющего сигнала подключен к входу ключевого элемента шунтирующей цепи. 2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что токоогра- ничительный резистор шунтирующей це- пи выполнен на термисторе с полозки- тельным температурным коэффициентом (позисторе).

35

40