Устройство защиты от перегрузок Советский патент 1976 года по МПК H02H7/08 

Иаоорвтение относится к электросвязи, |ъюжетзспопьэоватьсЯ| в частности, в мощ иых громкоговорителях. Известно устройство аашиты от пэрегруаок, содержащее двухпроводную пинию, к которой подключена цепь из последовательно соединенных резистора и випрямнтеля и параллельио включенных конденсатора и обмотки реле, через замкнутые контакты KOTopqrb к двухщюводной линии подкточен громкогч :воритель. i Однако. известное устройство I лишь частично отвечает 1феш являемым к нему тре- |бованиям, так как воспринимает среднее I значение приложенных пиков вапражеамя в, ;в зависимости от них, срабатывает, не взУмеряя среднюю мощность в течение дпитель вого времени памяти, . Цепь изобретения - улучшение работы устройства за счет повышения отдачи гром коговорителя. ; Предлагаемое устройство отличается Tei4, |4то в него введены термтютор с косвенным , подогревом и стабилитрон, Термистор вклю :чен последовател.но с обмоткой реле и соединен с вы1фямителем, стабилитрон вклю чен параллельно обмотке реле и термастору IB прямом направлении, а обмотка подогр JBa термистора через резистор подключена двухпроводной линии. Паралле ило термистору может быть подключено комплексное со1фотнвление, I В устройство зашнты можно также последовательно соединенные (1мпульс ный инвертор и яополнитедьмое ре;;е, а так же диод. Диод включают последоввтепыю с термистором и обмоткой реле в прямом направлении, его выводы подхлючагот ко входам импульсного шшертора, а однк жз ;кондов обмотки дополнительного рэп «. к соответствующему зпектроау сгабвпк ро ;iia; Последовательно с диодом можно вюпочить резистор, второй коней когорог-о ключают ко входу импульсного шшертора, Компенсирующий резистор можно аключить параллельно термиствру, диоду н резистору, а вкпючешолй между одним ко просюдо двухпроводной линии и вы1ф8митепем ревистор можно выполнить в виде компенсирующего комплексного сопротивления. На фиг. 1 приведена приншшиальная электрическая схема устройства зашиты от перегрузок по п. 1 предмета изобретения} на фиг, 2 - приншшиальная электрическая схема по п. 2; на .фиг. 3 - вариант устройства по п. 2; на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема по п. 6; на фиг. 5 - двухканальньп вариант устройства по II. в., К двухпроводной линии 1 подключена цепь ио последовательно соединенных резистора 2 и выпрямителя 3 и параллельно включенных колдснсатора 4 и обмотки реле 5, через зам кнутые контакты 5/1 и 5/2 которого к линии подключен громкоговоритель 6. Последовательно с обмоткой реле 5 вклю чен термистор 7 с обмоткой косвенного подогрева 8, соединенный с выпрямителем 3, а параллельно обмотке реле 5 и термистору 7 в прямом направлении включен стабилитро О; при этом обмотка подогрева 8 термисто-. ра 7 через резистор 10 подключена к линии Для большей надежности и точности работы устройства защиты параллельно термистору 7 может быть подключено комплексное со противление 11 (фиг, 2). Для обеспечения полного использования кягрузочяой способности громкоговорителя параллельно обмотке подогрева термистора может быть включен комплексный импеданс 12 (фиг. 3), ток в котором меняется по за« кону, обратному закону изменения нагрузочной способности громкоговоритепя от частот Для того, чтобы устройство защиты до срабатывшшя выдавало индикацию перегрузки, последовательно с термистором 7 и обмоткой реле 5 в прямом направлении можно включить диод 13 (фиг, 4), выводы которого подключают ко входам импульсного ariBep тора 14. Последовательно с инвертором вкл чают дополнительное реле 15, один из концов обмотки которого соединяют с соответствующим электродом стабилитрона 9. Индикацию можно ускорить с помощью резистора 16, включаемого последовательно с диодом 13. При этом второй конец резистора 16 подключают ко входу импульсного инвертора 14, а сопрот1тление 11 подключают параллельно термистору, диоду и резне тору./ Устройство защиты от перегрузок работает следующим образом. В cxe.ve, изображенной на фиг, 1, примем времешю, что резистор 10 имеет очень большое сопротивление, так что практически ток через него не течет. Под воздействием напряжения, приложеююго к линии в точках 1, выпрямитель выдает пульсирующее постоянное напряже1гае, возрастающее пропор- ционально входному напряжению, сглаживаемое конденсатором. Это напряжение поддерживается стабилитроном 9 на выбранном уровне при изменении входного напряжения в определенном интервале, причем независимо от роста напряжения сигнала, подключенного к точкам 1-1, а также от формы напряжения С1 гнала. Стабилитрон выбирают так, чтобы напряжение на нем было примерно на 10% меныие напряжения, при котором срабатьшает реле 5. Параллельно стабилитрону подключают последовательно соединенные термистор с косвенным подогревом и обмотку реле 5. Сопротивления отдельных элементов подбирают так, чтобы ток, протекающий через термистор, независимо от изменений входного напряжения был недостаточен для срабатывания реле. Если, однако, обмотку подогрева термистора путем последовательного подключения резистора 10 соответствующего конечного номинала подсоединить к линии, мощность нагревания термистора будет зависеть не от временного изменения входного сиглтла, а от его мощности. Но так как мощность, если пренебречь постоянным коэффициентом, пропорциональна квадрату эффективного напряжения, то температура термистора пропорциональна квадрату эффективного значения напряжения сигнала на точках 1, 1, Поэтому, когда эффективное напряжение подключенного к точкам 1, 1 сигнала становится больше выбранной, опасной с точки зрения нагрева громкоговорителя, величины, термистор нагревается. Но так как его сопротивление при этом понижается, то напря- жение, стабилизированное стабилитроном, создает в цепи из термистора и обмотки репе ток, достаточный для срабатывания последнего. Так как сопротивление термис- тора завислт от температуры, а она при . заданной внешней температуре определяется током, протекающим по обмотке подо- грева, то устройство защиты в зависимости от тепловой, постоянной времени нагрева Термистора, которая может быть для данного термистора изменена подбором резистора 10, отключает громкоговоритель с помощью реле раньше, чем он перегре- ется. . Так как время памяти является функцией тока, протекающего через обмотку подогрева термистора, при нарастающей перегрузке отключение происходит быстрее. С ростом внешней температуры сопротивление термистора падает, BpeivM памяти с повышением температуры также уменьшается.

В схеме нй . 2 |.ееистор 11- яшш° ется шунтом дпк гермистора, и поэтому устройство saiFiHTbi работает с большей надежностью и точностью. Благодаря под- бьру сопротивпения резистора 11 по отношению к хопод1тому сопротивлению термис7 ора до тех пор, пока обмотка подогрева jcv/riCTopa нагружена малым TOKOMj проГйШйЮший через реле ток ответвляется в ; jnO3HaM Б резистор 11. Еспи напряжение .на то.:й:: 1, J. нарастает, растет также AXii .отку подогрева термистора. :Ъ:: еопротиэпение термистора пада ь-Г}, в ресзуяьтате чего через термистор про 1Т;«ает добавочный ток, достаточный дпя сра5а1ъгвш ия репа. При этом решении мож :.о избежать самопрогрева терадистора, бл& голаря че.-уу омя-п- такк г,чож;чО обеспечить ..шачигельла б;;ггь;цса ламяти. Уве jifiJSKJfToe таким соьазом вреьгя вместо с поспед/оюккт-: изменениями ройстБа псазоляет обспуживающе / пер-соналу гши перегруьке, гюлучаюшейсз лрк неправипьной установке уровня, вовремя изменить уровень.

Еще ошшм .пренк уществом этого peuie НИН явпя9л;я повышенная надежность ре пе 5, так к.ек б,--- одари включению пес ледоват-йны;о :.. Рг..:-.;; рйзистора 11 через него может лрстехать сравнктедьно большой ток еш« т-огдя, когда термистор представляет собой 1 ражтически реорыв цепи. Одновреме.;::;.. в связи с теМ; что само прогрев тгфмистора oTcyixDTByeT усгройст- во имеет F.o3b;ii:.ebj:fio чувствительность к иэмекейкю г аружной те шературьк

В ранее р.юсмстреллфсх релшниях нагрузочная способность громкоговорителя; определяемая нагревом, не зависит от ча« стоты. Однако можно учесть и згу зависимость от частоты Hj таким обраэоы; р& ализовать максимальную нагрузочную спо. собность громкот-оворр.тепЕ, Для этого не™ обходимо лишь Бм&ст : вкдючеяного послеШоватепыго обмотхе подогрева 3 термисто- ра 7 резистора 10 1 спольаовать коьшлексный импеданс, модуль которого с повышением ч«::тоты ме шэтся по -эакоку измейе. ния нагруаочной способкостк громче оговор ителя по ншреву от часто-л-ы. Прк эт-ом ток а обмотке подогрева термисх-эра рег5лиру ется так. что срабатывание за.щиты имеет нужную частотную завксимость. Подобш--г:у: же образом ,ФШ, З) параллельно обмот,-.-подогрева 8 термистора 7 ьдо;кно вкпгочгдгь комплексный ыпецалс 12, I-OK з ко-тором меняется по закону, обраткскг/ закону кз- менения нагрузочной способк:х:;ти громкоговори1-еля от частоты. Импеданс 12 быть аЕдполнен в виде параллельно

соедшшк ых } ;1-у л1Л ;:;;- .:; :денса-гора и рчз ютхг-рБ. довательвс .;;; р-/; ;;::-ху На фгСГ.. -1 .зобо жен );;

СТЗа, yuCEi;bV - C;JCr;.,L- -|;;; Здесь TepMR M-v v С::.,:;;:;)- ;;ОС;

но с ДИОЯС,; -.;.

i;o- aHH::U- в c o;:uj}sv npOjiyCK JiKiij ;.liHiOi.; соирот ;в;.

;терьгастс;;;& ;л,:;гд гочет р/«лый ток, Еспк,: . t :-;rvr fleT перегрузка, ток через -iHi.- оь сгус насастаето Попуча - ющееся й уак-;к.к-;.и; напряжение под- жлючаатсй г.: iixcuy цщ&рторз 14; вьгпопкЯ юшего norK-f cv:y o ф-/нкц;по НЕ Пели в

K.onneKTapiij-;j г:

;. вхлюггепо репе 15g ток в гО :: : :;яйтся i-oraa; ког .: -.. .к АнОц, coanafri да -; о ;;j,;A ::iefc :(орог опабет.г- напряжен8;.-зi -:. oft ;.хг,,ь1. Е-:/т;1 порог 1ТревЫ-. ванна П гт чус; itj. .:,-;E:.i.i начинает iipoBi.uji :oTr;. ;;.;:-ль 15 гечет л-гак-ДКТЬ, и 46pt,. UJ

Uc/u ;.,;:го ;;:; :,л el-OrO ТОК.Я

симальньШ TOJ:..

;«; Ь, -..;-.- Moxo-io

СрббалЪ Бас Ч Mt;f

J ; СрйбачЫВаПО

дсюрать TaiLj iro раньше реле S

:; :1;;л о6р;-,дом коатакп. реле IS мо/;.но т

Л:.:::йТп свовБре- мешюй индн1са::;и т -зкк н опигюче-

31Ии громдсогоиор. г jjiSc ;:-г-ак;н можно |: 8гуи:фо :с Т;,: :; iV oviKi днод 13,

Hij, raiCKb обрь работающего ;i пг;:я:-..

, ЧГОб ; ф .: :С iS- iSKc;;..;ч частоты дио««мостк кипрк---: де индикацй; v;. :oj.:.:;,;-:; Для еще 6олЬ-в. ;

Рзнан HijuiiKaiyiH Jx;, 13 ь;сл)оч1гть

5 можно по-::пецов; :-3j;;-uJ резистор 16. Соп. -aiJhCjopE ом, jjanpii жно состаапяГл: г«п; мер, ЙОи o;-,i. .ч,:г;-и м Ььт ycKopeja прккерйо ьа

Ндде;-;;-гу; O,si;-: :;j/v Ир/

Korosopiirena i,, , .;-рбез проьАеауточыых фь: Однако при .тедяя йпй системах ... Эпек1у:Кес:;СКй ф шьтг- .: пазон как к; Ез которых гс.етс:н :

ГОВОиаТ ПЪ. 3l Д.-;

полызоЕйть негру Г-:j-;.: громкогозспитеяе;;,, ;1: KSJianbHCn енотеh.i; г р; на с чя;.; .:v;,.;.v-r:.гро№ ;с яоп«Г.е ;:,-, o-r:

lCFC f; ;-,::;: г:.. МК5ЭЭТ :; ;.:- :-: J -Л;

общим с гщ.оц. - . напрЯ5 еи; е -/-.чч- ... .:Ч

быть ПрлбЛ«ал :-:К, :

апряжения, при котором при напряжении на| ходах Ij , Ij или 1 , IjjDaBHOM нагруочной способности менее мощного громоговорителя, срабатывает схема защиты efiee мошного громкоговорителя. Выводы онденсаторов 4j и 42 , к которым подклюены резисторы llj и 11, , шунтирующие

термисторы 7 и Tj, объединены. Эти выводы одновременно соединены с одним вывoдo л стабилитрона 9, тогда как другой его вывод путем введения диода 17 замыкает цепь защиты громкоговорителя 6f. Uenb зашиты громкоговорителя 6 находится в цепи защиты громкоговорителя 6j с диодом 18 на выходе стабилитрона 9 и диода 17. Реле 5j и Sj, выполняют логическую функцию ИЛИ. Таким образом логическая схема ИЛИ из диодов 19 и 20 подключается к выводам диодов 13 J и 13 для срабатывания логической схемы индикации. Полезно также включить последовательно диодам 13. и 139 резисторы 16j и номиналом около о О ом. Для согласования схемы ИЛИ на диодах 19 и 2О и учета падения напряжения на них точки подключения одного входа логической схемы ИЛИ выходят на вывод последовательной цепи, состоящей из диода 13j и резистора 16, ,а другого входа - на вывод последовательной цепи, состо-ящей из диода 13 и резистора 16 .

Ток срабатывания реле часто значительно превышает ток отпускания сработавшего репе. При таком реле гистерезис -схемы защиты может оказаться слишком большим, т.е. после снятия перегрузки схема зашиты может подключить громкоговоритель к ус5илитвпю только тогда, когда его выход, а значит и мощность Г станут значительно ниже нагрузочной способности, определяемой нагревом громкоговорителя.

От1 ошение мощностей, т.е. гистерезис, может достигать величины р Зо - 10 дб. Такой недопустимо большой гистерезис можно снизить до величины менее одного дб путем изменения схемы.

Например, вместо резистора 2 можно ; использовать последовательно и/или napan i .лельно включенные обычный и нелинейный I резисторы. Номинал включаемого вместо резистора 2 нелинейного резистора или комбинации с нелинейным сопротивлением подбирают так, чтобы при напряжении а точках 1, 1, при котором стабилитрон 9

стабилизирует напряжение, номинал нелинейного резистора или комбинации с нелинейным резжзтором был примерно равен номиналу резистора 2.

Формулаизобретения:

1. Устройство защиты от перегрузок содержащее двухпроводную пинию, к которой подключена цепь из последовательно соединенных резистора и выпрямителя и параллельно включенных конденсатора и обмотки реле, через замкнутые контакты которого к двухпроводной линии подключен громкоговоритель, отличающее- с я тем, что, с целью повышения качест. ва работы устройства за счет повышения отдачи громкоговорителя, в него введены термистор с косвенным подогревом и стабилитрон, при этом термистор, включен последовательно, с обмоткой реле и соединен с выпрямителем, стабилитрон включен параллельно обмотке реле и термистору в прямом направлении, а обмотка подогрева термистора через резистор подключена к двухпроводной линии.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что параллельно термистору подключено комплексное сопротивление.

3.Устройство по пп. 1 , о т л и чающееся тем, что в него введены последовательно соедине1Ьп 1е импульсный инвертор и дополнительное реле, а также диод, при этом диод включен последовательно с термистором и обмоткой репе в прямом направлении, выводы диода подключены ко входам импупьсного инвертора, а один из концов обмотки допопнительного реле подключен к соответствующему электроду стабилитрона.

4.Устройство по п, 3, отличающееся тем, что последовательно с диодом включен резистор, второй конец которого подключен ко входу импульсного инвертора.

5.Устройство по п, .4, о т л и ч а ющ ё е с я тем, что компенсирующий резистор включен паралгепьно термистору, диоду и резистору.

6.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что, резистор между одним из проводов двухпроводной линии и выпрямителем выполнен в виде компенсирующего комплексного сопоотивления.

/оfozb4

i

Фи9.1

О

111

i

Фи.2

Оtt3

i

Фиг.з