Устройство для защиты силового транзистора от перегрузок и короткого замыкания Советский патент 1986 года по МПК H02H7/10 

10

15

20

25

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики и и 1числительной техники, в частности в устройствах управления электроприводами .

Цель изобретения - повьппение надежности защиты силового транзистора

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства защиты силового транзистора.

Устройство защиты силового,транзистора содержит включенный в сило- вую цепь устройства датчик 1 тока, один вывод которого срединен с эмиттером первого транзистора 2 защиты, а другой - с эмиттером второго транзистора 3 защиты, база и коллектор которого через первый 4 и второй 5 резисторы соединены с положительной шиной питания, а эмиттер подключен к эмиттеру силового транзистора

6,эмиттеру шунтирующего транзистора

7,аноду первого диода 8, катоду тиристора 9 и к одним из выводов третьего 10 и четвертого 1 резисторов, при этом коллектор и база транзистора 2 через подстроечный резистор 12 соединены с первым резистором 4, коллектор транзистора 3 подключен к другому выводу резистора 10 и управляющему электроду тиристора 9, анод которого соединен через пятый резистор 13 с одним из выводов шестого резистора 14 и базой транзистора 15, эмит- 35 тер которого и другой вывод резистора 14 подключены к положительной шине питания, а коллектор транзистора

15 через седьмой резистор 16 соединен с другим выводом резистора 11, катодом диода 8, базой транзистора 7 и одним выводом конденсатора 17, другой вывод которого через восьмой резистор 18 и второй диод I9 подключен к положительной шине питания, а коллектор транзистора 7 соединен с базой транзистора 6.

Устройство работает следующим образом.

Для согласованной пары транзисторов 2 и 3 разность падений напряжений на эмиттерных переходах AU определяется логарифмом отношения их коллекторных токов. Поэтому при определенном отношении, коллекторных токов величина л U всего в несколько милливольт оказывается достаточной для срабатывания . Отсюда высо30

40

45

50

55

0

5

0

5

35

30

40

45

50

55

кий кпд при использовании датчика тока в области больших токов.

В нормальном режиме работы, т.е. когда нет перегрузки по току или отсутствует короткое замыкание (к.з.), транзистор 3 открыт, так как величина напряжения на датчике 1 тока оказывается недостаточной для запирания транзистора 3. Вследствие этого тиристор 9 и транзисторы 15 и, 7 закрыты и транзистор 6 выполняет свою функцию регулирования.

При превьш1ении тока заданной величины по причине перегрузки или к.з. в цепи нагрузки величина напряжения на датчике 1 тока оказывается достаточной для закрывания транзистора 3. Тиристор 9, транзистор 15 и соответственно транзистор 7 открываются и последний шунтирует база-эмиттерный переход регулирующего транзистора 6. Последний закрывается и исключает протекание тока в силовой цепь.

Тиристор 9 предотвращает режим генерации срабатывания .защиты, т.е. транзистор 6 оказывается закрытым после срабатывания защиты до тех пор, пока не будет снято напряжение питания.

При включении устройства, т.е. при подаче на схему напряжения питания в первый момент через резистор 18 и конденсатор 17 на базу транзистора 7 подается бросок тока, в результате чего транзистор 7 открывается, а транзистор 6 закрывается. Время действия броска тока задается постоянной времени цепи, состоящей из резистора 18 и конденсатора 17. За это время схема защить оказывается подготовленной к выполнению своих функций и по окончании броска тока она вступает в действие, таким образом устройство защиты обеспечивает включение схеьш на к.з. Диоды 8 и 19, обеспечивая связь конденсатора 17 с источником энергии, создают цепь разряда ко1зденсатора 17 с цепью подготовки его к следующему включению.

Для обеспечения возможности установки и регулирования тока срабатывания защиты предусмотрен подстроеч- ный резистор 12.

Таким образом, предлагаемое уст- -. ройство по сравнению с известным- позволяет повысить надежность срабатывания защиты силового транзистора

от перегрузок и к.з. за счет обеспечения защиты силового транзистора при включении на заведомое к.з., а также исключения режима генерации работы защиты, так как после ее срабатывания силовой транзистор удерживается в закрытом состоянии до тех пор, пока полностыо не будет снято напряжение питания с устройства, сохраняя при этом такие же высокие КПД и точность, как у известного устройства.

Кроме того, исключение режима генерации работы защить позволяет использовать. предлагаемое устройство для защиты силового транзистора не только в линейном режиме, но и в режиме переключения, а применение под- строечнрго резистора обеспечивает возможность установки и регулирования тока срабатывания защиты. Формула изобретения

Устройство для защиты силового транзистора от перегрузок и коротко- 25 го за е 1кания, содержащее включенный в силовую цепь устройства датчик тока, один вывод которого соединен с эмиттером первого транзистора защиты, другой вывод соединен с эм1ттером 30 второго ранзистора защиты, база и коллектор которого через первый и второй резисторы соответственно подключены к положительной щине питания, а эмиттер предназначен для соединеРедактор И.Дербак

Заказ 5132/53Тираж.612 Подписное

ВШШПИ Государственного комитета СССР

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

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

O

5

ния с змиттером силового транзистора, отличающее :я тем, что, с целью повышения надежности защиты силового транзистора, в устройство введены транзистор, щунтирующий транзистор, тиристор, два диода, конденсатор, подстроёчный резистор и mectb резисторов, причем эмиттер второго транзистора защиты подключен к эмиттеру шунтирующего транзистора, аноду первого диода, катоду тиристора и одним нз выводов третьего и четвертого резисторов, а коллектор и база первого транзистора защиты через подстроёчный. резистор соединены с первым резистйром, при этом коллектор второго транзистора защиты подключен к другому выводу третьего резистора и управляющему электроду тиристора, анод которого соединен через пятый резистор с одним из выводов шестого резистора и базой транзистора, эмиттер которого и другой вывод шестого резистора подключены к положительной щине питания, а коллектор транзистора через седьмой резистор соединен с другим выводом четвертого резистора, катодом первого диода, базой вунтиру- ющего транзистора и одним поводом конденсатора, другой вывод которого через восьмой резистор и второй диод подключен к положительной щиие питания, а коллектор шунтирующего транзистора предназначен для соединения с базой силового транзистора.

Составитель О.Мещерякова

Техред К.Ходанич Корректор В.Бутяга

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики, вычислительной техники, в частности в устройствах управления электроприводами. Цель изобретения - повышение надежности защиты силового транзистора. При включении устройства в пер- Н)1й момент через резистор 18 и конденсатор 17 на базу транзистора 7 по-h дается бросок тока. В результате че То транзистор 7 открывается, а транзистор 6 закрывается. Время действия сброса тока задается постоянной вре- мени цепи, состоящей из резистора 18 и конденсатора 17. За это время схема защиты оказывается подготовленной к выполнению своих функций и по окончанию броска тока она вступает в действие. Таким образом устройство защиты обеспечивает включение схемы на короткое замыкание. При перегрузке или коротком замыкании в цепи нагрузки величина напряжения на датчике 1 тока оказывается достаточной для закрывания транзистора 3. Транзисторы 9, 15 и 7 открываются. Транзистор 6 закрывается и исключает протекание тока в силовой цепи. Тиристор 9 предотвращает режим генерации срабатывания защиты, т.е. транзистор 6 оказывается закрытым после срабатывания защиты до тех пор, пока не будет снято напряжение питания. 1ил. (Л го ел со 4