Устройство для защиты электровакуумного прибора Советский патент 1989 года по МПК H02H7/20 

1

(21)4331726/24-07

(22)17.08.87

(46) 15.10.89. Бкш. № 38

(72) О.М.Андреев, Д.В.Перепади,

И.А.Снурников и В.М.Цыпин

(53)621.316.925 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1112481, кл. Н 02 Н 7/2Q, 1983.

Смирнов А.В., Светликина И.А. Методы и устройства быстродействующей защиты мощных электровакуумных приборов. Обзоры по электронной технике. Сер.. 1 Электроника СВЧ, вып.13 (487), М.: ЦНИИ Электроника, 1977, с. 23.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА

.(57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. При пробое электровакуумного прибора 2 возрастает ток через датчик тока 4, срабатывает компаратор 14 и блок 11 включения-выключения запирает ключевые транзисторы 9.1-9.N. Вследствие разброса параметров ключевых транзисторов 9.1-9.N их запирания происходит неодновременно. Начинает заряжаться конденсатор 7. По мере его заряда срабатывает третий 16 и второй 15 компараторы и электровакуумный прибор 2 запирается. Когда напряжение на конденсаторе достигнет макси мапьного значения, пробой в электровакуумном приборе 2 прекращается. Конденсатор 7 начинает разряжаться. В результате срабатывают по очереди компараторы 15, 16 и восстанавливается нормальная работа электровакуумного прибора. 1 ил.

§

1(Л

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности и КПД. При пробое электровакуумного прибора 2 возрастает ток через датчик тока 4, срабатывает компаратор 14 и блок 11 включения-выключения запирает ключевые транзисторы 9.1-9.N. Вследствие разброса параметров ключевых транзисторов 9.1-9.N их запирание происходит неодновременно. Начинает заряжаться конденсатор 7. По мере его заряда срабатывает третий 16 и второй 15 компараторы и электровакуумный прибор 2 запирается. Когда напряжение на конденсаторе достигнет максимального значения, пробой в электровакуумном приборе 2 прекращается. Конденсатор 7 начинает разряжаться. В результате срабатывают по очереди компараторы 15, 16 и восстанавливается нормальная работа электровакуумного прибора. 1 ил.

ел

ел

jto

ел

3151

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электронных устройств, в частности электровакуумных приборов (ЭВП).

Целью изобретения является повышение надежности и КПД,

На чертеже представлена функциональная схема устройства для защиты ЭВП.

Устройство дпя защиты ЭВП содержит источник 1 питания, положительным выводом подключенный к аноду ЭВП 2, первый запирающий блок 3, датчик 4 тока, два резистора 5, 6, два конденсатора 7, 8, N последовательно и согласно включенных ключевых транзисторов 9.1-9.N, зашунтированных резисторами 10.1-10.N, блок II включения- выключения, элемент ИЛИ 12, второй запирающий блок 13, три компаратора 14 - 16, диод 17. Причем эмиттер первого ключевого транзистора 9.1 соединен с отрицательным выводом источни- ка питания 1, а коллектор N-ro ключевого транзистора 9. N - с перв,ым выводом датчика тока 4, второй вывод которого и цепь катода ЭВП 2 соединены с общей шиной. Выходы блока 11 соединены с yпpaвляющliми электродами ключевых транзисторов 9.1-9.N. Выход элемента ИЛИ 12 через запирающий бло 3 соединен с блоком 11, первый вход через первьй компаратор 14 подключен к первому выводу датчика тока 4, второй вход подключен к первому выводу второго компаратора 15, второй вывод которого подключен к первым выводам первого резистора 5, первого конден- сатора 7 и аноду диода 17, а также через третий компаратор 16 и второй запирающий блок 13 к сетке ЭВП 2. При этом катод диода 17 и второй вывод первого резистора 5 соединены с эмиттером ключевого транзистора 9.1, второй вывод первого конденсатора 7 с коллектором N-i O ключевого транзис тоар 9.N, а первый вывод датчика тока 4 через последовательно включенные второй резистор 6 и второй конденсатор 8 соединен с положительным выводом источника питания 1.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе ключевые транзисторы 9.1-9.N открыты, через них протекает рабочий ток ЭВП 2, на выходах компараторов 14, 15, 16 при

0 5 0 5 О 5

0

5

сутствует сигнал О, напряжение на первом выводе датчика тока 4 ниже порога срабатывания первого компаратора 14, напряжение на первом конденсаторе 7 ниже порогов срабатывания второго и третьего компараторов 15, 16.

При пробое ЭВП 2 возрастает ток через датчик тока 4. Когда напряжение на первом выводе датчика тока 4 превысит порог срабатывания первого компаратора 14, происходит его срабатывание, что. приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 12 сигнала лог. 1, поступающего на вход запирающего блока 3.

Запирающий блок 3 вырабатывает управляющий сигнал, которьй, поступая на вход блока И, приводит к запиранию ключевых транзисторов 9.1-9.N.

Вследствие разброса параметров кпючевых транзисторов 9.1-9.N их запирание происходит неодновременно. После запирания одного выходного транзистора, имеющего наименьшее время запирания, начинает заряжаться первый конденсатор 7 через диод 17. Емкость первого конденсатора 7 выбрана таким образом, чтобы за максимальное время запирания всех транзисторов, он не успел зарядиться до максимально допустимого напряжения коллектор-эмиттер ключевых транзисторов.

По мере заряда первого конденсатора 7 срабатывают третий и второй компараторы 16 и 15, причем порог срабатывания третьего компаратора 16 ниже порога срабатывания второго компаратору 15. Порог срабатывания вто-, рого компаратора 15 выбирается несколько меньше, чем допустимое напряжение коллектор-эмиттер одного ключевого транзистора, а порог срабатывания третьего компаратора 16 несколько больше, чем суммарное напряжение насыщения всех ключевых транзисторов .

Выходной сигнал второго компаратора 15 поступает на вход элемента ИЛИ 12, а выходной сигнал третьего компаратора 16 - на вход запирающего блока 13, который формирует сигнал, запирающий электровакуумный прибор 2 по одной из сеток.

По мере заряда первого коидеисато- ра 7 ток в ЭВП 2 уменьшается и, когда напряжение на первом конденсаторе 7 достигает максимального значения.

515

прекращается полностью, пробой в ЭВП 2 прекращается. При этом на выходе второго компаратора 15 появляется сигнал лог. О, тш выходе элемента ИЛИ 12 остается сигнал лог. 1 и ключевые транзисторы 9.1-9.N остаются в запертом состоянии.

После прекращения пробоя диод 17 запирается и первый конденсатор 7 начинает разряжаться по цепи резисторы 10.1-10.N, резистор 5. По мере разряда первого конденсатора 7 сначала срабатывает второй компаратор 15 и на его выходе появляется сигнал лог. О, на выходе элемента ИЛИ 12 также появляется сигнал лог. О. Управляющий сигнал на выходе запирающего блока 3 пропадает и блок 11 отпирает ключевые транзисторы 9.1-9.N, тем самым замыкая цепь тока ЭВП 2. Дсшее срабатывает третий компаратор 16, на его выходе появляется сигнал лог. О, иа выходе запирающего блока 13 пропадает сигнал, запирающий ЭВП 2, и восстанавливается его нормальная работа.

При этом последовательно включенные второй резистор 6 и второй конденсатор 8 обеспечивают защиту ключевых транзисторов от возможных перенапряжений, возникающих на положительном выводе источника питания 1 относительно общей щины.

При возникновении перенапряжений второй конденсатор 8 заряжается по цепи: положительный вывод источника питания 1, второй конденсатор 8, резистор 6, первый конденсатор 7, диод 17, отрицательный вывод источника питания 1, при этом избыточная энергия импульса перенапряжения выделяется на резисторе 6.

Формула изобретения

Устройство для защиты электровакуумного прибора, снабженного источником питания, положительный вЫвод которого подключен к аноду электровакуумного прибора, содержащее датчик тока, два резистора, .два конденсатора, отключающий исполнительный элемент и первый запирающий блок, отличающееся тем, что, с

250

целью повыщения надежности и КПД, в него введены три компаратора, элемент ИЛИ, второй запирающий блок, блок включения-выключения и диод, а отключающий исполнительный элемент выполнен в виде N последовательно и согласно включенных ключевых транзисторов, каждый из которьт зашунтиQ рован соответствующим резистором, причем эмиттер первого ключевого транзистора подключен для соединения с отрицательным выводом источника питания, а коллектор N-ro ключевого

5 транзистора - с первым выводом датчика тока, второй вывод которого сое- динен с общей щиной и предназначен для подключения к цепи катода электровакуумного прибора, каждый выход

0 блока включения-выключения подключен к управляющему входу соответствующе го ключевого транзистора, а вход блока включения-выключения подключен через первый запирающий блок к выходу ,

5 элемента ИЛИ, первый вход которого через первый компаратор подключен к первому выводу датчика тока, второй вход - к выходу второго компаратора, вход которого подключен к первым вы0 водам первого резистора, первого : конденсатора и аноду диода, а также через третий компаратор подключен к входу второго запирающего блока, выход которого предназначен дпя подключения к сетке электровакуумного прибора, при этом катод диода и второй вывод первого резистора соединены с эмиттером первого ключевого транзистора, второй вывод первого

Q конденсатора соединен с коллектором N-го ключевого транзистора, а первый вывод датчика тока через последовательно включенные второй резистор и второй конденсатор предназначены для

с соединения с положительным выводом источника питания, причем порог срабатывания третьего компаратора выше суммарного напряжения насыщения N ключевых транзисторов, а порог срабаQ тывания второго компаратора вьщ1е порога срабатывания третьего компаратора, но не превышает максимально допустимого напряжения коллектор - эмиттер одного ключевого транзистора.

5