Устройство защиты подогревателя Советский патент 1992 года по МПК H03K17/56 

Изобретение относится к автоматике и радиоэлектронике и может быть использовано для защиты от перегрузок подогревателей катодов электронных ламп, кинескопов.

Срок службы ламп и кинескопов практически определяется долговечностью их катодов, а долговечность катодов, в свою очередь, в сильной степени зависит от их температурного режима. Колебания температуры нагрева влекут за собой изменения эмиссионных свойств катода.

Как показывает опыт, сокращение срока службы подогревателя происходит в основном из-за разрушения нити накала во время бросков тока при включении телевизора. В течение нескольких секунд после включения ток накала оказывается сильно увеличенным из-за того, что сопротивление у холодного Подогревателя значительно ниже, чему разогретого. При этом достигается быстрый разогрев катода.

В этих условиях срок службы подогревателя можно существенно увеличить, если устранить резкое возрастание ток накала и удлинить время разогрева катода.

Вредное влияние бросков тока в цепи подогревателя кинескопа можно значительно уменьшить, если последовательно с ним включить бареттер. Тепловая инерция бареттера значительно ниже тепловой инерции подогревателя катода кинескопа, и время, в течение которого ток накала увеличен, резко сокращается.

Недостатком данной схемы защиты подогревателя является то, что бареттер также имеет тепловую инерцию и полностью не исключает влияния бросков тока в цепи подогревателя при включении телевизора.

Известно устройство защиты подогревателя, которое .содержит первую ходную клемму, первую выходную клемму, вторую входную клемму, вторую выходную клемму, переый резистор, первый и второй конденсаторы, второй резистор, транзистор, 31лектромеханическое реле и выпрямитель, первый вход которого соединен с первой входной клеммой и первой выходной клеммой, второй вход - с второй входной клеммой и первым выводом первого резистора, параллельно которому подключены размыкающие контакты электромеханического реле, первый обмотки которого соединен с первым выводом второго резистора, с первой обкладкой первого конденсатора и первым ВЫХ.ОДОМ выпрямителя, второй выход которого соединен с вто0ой обкладкой первого конденсатора, с первой обкладкой второго конденсатора и с коллектором транзистора, эмиттер которого сое

динен с вторым выводом обмотки электромеханического реле, база - с вторым выво: дом второго резистора и второй обкладкой втррогЬ конденсатора, вторая выходная

клемма соединена с вторым выводом первого резистора.

Устройство защиты подогревателя ра ботает следующим образом.

В исходном состоянии контакт электромеханического реле замкнут, а первый и второй конденсаторы разряжены. В момент включения питания на подогревателе и на выходе выпрямителя возникает скачок напряжения. Известно, что холодный подогреватель имеет пониженное электрическое сопротивление, поэтому через подогреватель и нормально замкнутый контакт электромеханического реле протекает большой ток, создающий режим быстрого разогрева.

Так как в исходном состоянии первы и второй конденсаторы разряжаны,тои вмомент включения питания начинается заряд первого конденсатора, постоянная времени заряда которого зависит от величины емкости конденсатора и внутреннего сопротйвления источника питания. Поэтому напряжение на втором резисторе появится не скачком, а будет плавнО нарастать и следовательно будет плавно нарастать напряжение на обмотке электромеханическо го реле. И пока напряжение на обмотке; электромеханического реле не достигает напряжения ср абатывания, электромехани ческое реле не сработает. В то же время

срабатывание электромеханического реле происходит за опр еделенный промежуток времени. В результате срабатывание электромеханического реле произойдет не в момент включения питания, -а через время

Твкл, равное постоянной времени заряда первого конденсатора Tsap.cf плюс время срабатывания электромеханического реле Тсраб.

Твкл Taap.CI fcpa6.,

Следовательно, в течение времени Твкл через подогреватель будет протекать большой ток. И только после срабатывания электромеханического реле контакт его разомкнется и ток через подогреватель будет

ограничен первым резистором.

Недостатком известного устройства защить подогревателя является появление броска тока через подогреватель при включении питания, что, «свою очередь,

приводит к снижению надежности работы подогревателя,

k недостаткам известного устройства защиты подогревателя следует бтнести и наличие электромеханическогореле, которое имеет ограниченный цикл срабатываний и рпределенную износоустойчивость контактов. .

Цель изобретения - повышение надежности защиты Путем исключения броска тока при включении питания.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство защиты подогревателя, содержащее первую входную клемму, которая соединена с первой выходной клеммой, вторукэ входную клемму и вторую выходнуюЖлемму, первый и второй резисторы, первый и второй конденсаторы, транзистор и выпрямитель, первый вход которого соединен с первой входной клеммой, второй вход - с второй входной кяеммой, первый выход- с первым выводом второго резистора и первым выводом первого конденсатора, второй выход - с вторым ВЫ8ОдОм первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора, дополнительно введены трет11 и и четвертый резисторы, второй транзистор и второй выпрямитель, первый вход которого соединен с второй входной клеммой, второй вход - с второй выходной клеммой, первый выход - с первым выводом первого резистора и коллектором второго транзистора, а второй выход соединен с вторым выводом первого резистора, эмиттером первого транзистора, первым выводом второго резистора и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с первым выводом третьего резистора и коллектором первого транзистора, база которого соединена с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и вторым выводом второго конденсатора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора,

Сопоставительный анализ с .прототипом показывает, что в предлагаемой устройство защиты подогревателя дополнительно введены третий и четвертый резисторы, второй транзистор и второй выпрямитель, а электромеханическоереле исключено. Первый вход второго выпрямителя соединен с второй входной клеммой, второй вход - с второй выходной клеммой, первый выход - с первым выводом первого резистора и коллектором второго транзистора, а второй выход соединен с вторым выводом первого резистора, эмиттером первого транзистора, первым выводом второго резистора и эмиттером второго траНзистора, база которого соединена с первым выводом третьего резистораи коллектором первого транзистора, база которого соединена с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и вторым выводом второго конденсатора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора.

Дополнительный транзистор нужей для того, чтобы шунтировать резистор после предварительного разогрева подогревателя и исключить бросок тока при включении питания, так как он заперт в исходном состоянии и в момент предварительного разогрева подогревателя. Дополнительный выпрямитель необходим для того, чтобы можно было включить транзистор в цепь переменного тока,а резисторы - чтобы ограничить ток через эмиттер-базовые переходы транзисторов.

Таким образом, каждый из перечисленных признаков является существеннь1м. Отсутствие одного из них не позволяет получить положительный эффект, указанный в формуле изобретения. Совокупность этих существенных признаков позволяет отличить предлагаемый объект от всех других.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства защиты подогревателя.

Устройство защиты подогревателя содержит первую входную клемму 1, первую выходную клемму 2. вторую входную клемму 3, вторую выходную клемму 4, первый четвертый резисторы 5-8, первый 9 и второй 10 конденсаторы , первый 11 и второй 12 транзисторы,, первый 13 и второй 14 выпрямители, первый вход которого соединен с второй входной клеммой 3 и вторым входом первого выпрямителя 13, второй вход - с второй выходной клеммой 4, первый выход - с первым выводом первог о резистора 5 и коллектором второго транзистора 12, а второй выход соед14нен с вторым выводом первого резистора 5, эмиттером первого транзистора 11, первым выводом второго резистора 6 и эмиттером второго транзистора 12. база которого соединена с первым выводом третьего резистора 7 W коллектором первого транзистора 11, база которого соединена с первым выводом четвертого резистора 8, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора 6 и вторым выводом второго конденсатора 10, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора 7, первым выводом конденсатора 9 и первым выходом первого выпрямителя 13, второй выход которого соединен с вторым выводом первого конденсатора 9, и с первым выводом второго резистора 6, а первый вход первого выпрямителя 13 соединен с первой входной клеммой 1.

Устройство защиты подогреватбля работа,ет следующим образом.

3 момент включения питания транзистор 12 закрыт, а через выпрямитель 14 и резистор 5 начинает протекать ток, который предваритэльно разогревает подогреватель. В это время начинает заряжаться конденсатор 9 напряжением, снимаемым с выпрямителя 13. Напряжение на конденсаторе 9 плавно нарастает до напряжения питания, снимаемого с первого выпрямителя 13. А так как конденсатор 10 в исходном состоянии разряжен, то на резисторе 6 напряжение тоже будет плавно нарастать, что, в свою очередь, приводит к отпиранию транзистора 11 током, протекающим через резистор 8 и эмиттер-базовый переход транзистора 11, и к надежному запиранию транзистора 12. Но по мере заряда кон. денсатора 10 напряжение на резисторе 6 начинает уменьшаться. По истечении определенного промежутка, времени, дрстаточного для предварительного разогрева подогревателя, конденсатор 10 зарядится, напряжение на резисторе 6 уменьшится до нуля, транзистор 11 закроется, а транзистор 12 откроется током, протекающим через резистор 7 и эмиттер-базовый переход транзистора 12. Резистор 5 зашунтируется холлектор-эмиттерным переходом транзистора 12 и к предварительно разогретому подогревателю поступит полное напряжение питания подогревателя.

Повышение надежности защиты подогревателя обеспечивается тем, что исключается бросок тока через подогреватель при включении питания. В предлагаемом устройстве защиты подогревателя осуществляется бесконтактное включение полного напряжения питания подогревателя, что повышает технический ресурс и надежность

работы самого устройства защиты подогревателя.

Формула изо бретения

Устройство защиты подогревателя, со.держащее первую входную клемму, которая соединена с первой выходной клеммой, вторую входную и вторую выходную клемму, первый и второй резисторы; первый и второй конденсаторы, транзистор и выпрямитель, первый вход которого соединен с первой входной клеммой, второй вход-с второй входной клеммой, первый выход - с первым выводом второго резистора и первым выводом первого конденсатора, второй выход - с рторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора, отл ичаю щееся тем, что,с целью повышения надежности защиты путем исключения броска тока при включении питания, введены третий и четвертый резисторы, второй транзистор и второй выпрямитель, первый вход которого соединен с второй входной клеммой, второй вход - с второй выходной клеммой, первый выход - с пер вым выводом первого резистора и коллектором второго транзистора, а второй выход соединен с вторым выводом первого резистора, эмиттером первого транзистора, первым выводом второго резистора и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с первым выводом третьего резистора и коллектором первого транзистора, база которого соединена с первым вы водом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и вторым выводом второго конденсатора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора.

Изобретение относится к азтрматике и радиоэлектронике и может быть использовано для защиты от перегрузок подогревателей катодов злектронных ламп, кинескопов. Цель изобретения - повышение надежности защить!. Устройство содержит транзистор 11, выпрямитель 13, конденсаторы 9 и 10, резисторы 5 и 6. Для достижения пoctaвлeннoй цели введены транзистор 12, резисторы 7 и 8, выпрямитель 14. Поставленная цель достигается путем исключения броска тока через нагрузку при включении питания. 1 ил.•/N.,0.у^NWо оfc