Устройство для защиты электронного ключа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПИ ЛИК ЯО 1247984(50 4 Н 02 Н 7/10 КЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТПО ДЕЛАМ вал.;-1 а Л.ЪЧь Ж(54) УСТРОЙСТВО НОГО КЛЮЧА ;7) Изобретение тронике и может защиты полупрово рующих устройств электротехнологи(71) Московский орддена Октябрьской Ртический институт(56) Авторское свидУ 438114, кл. Н 03Патент .Швейцарикл. Н 03 К 17/08,Авторское свидеВ 617841, кл. Н 03 ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОН лекносит ть использовано дляниковых коммутйна Ленина и ор олюции энергеект приводе,чниках в ис 088.8)етельствоК 17/08,У 554620980.ельство СК 17/08,тания радиоапп тения является атуры. прощен ежност лью изоб.устройстаботы ССР 68. ва и повьппение на электронного ключ нагрузку. Ключ 9 тронного ключа (Э препятствует прох на и ионнуювход элексамымпираю 9ССР197 шунтируК) 1 и ождению о 4 йь О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУщего 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 резис 1тора 3. Если имеет место кратковременная перегрузка, т.е. нагрузка 14 имеет инерционность, то с помощью 1.247984тока, протекающего через нагрузку14 и определяемого величиной сопротивления резистора 3, производитсяпервоначальный. вывод на режим. Кактолько активная составляющая нагрузка уменьшится до допустимого дляЭК 1 уровня, произойдет его включе,ние. Энергия передается в нагрузку 1через резистор 3 в течение всей длительности отпирающего сигнала, чтогарантирует выход на режим нагрузокс большой инерционностью. В то жевремя обеспечивается отсутствие пусковых перегрузочных токов1 з.п,ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к электронике и может быть использовано длязащиты полупроводниковых коммутирующих устройств в электроприводе, электротехнологии и в источниках питаниярадиоаппаратуры.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 шунтирующуюцепь 2, выполненную на последовательно соединенных токоограничительномрезисторе 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 8соответственно, зашунтированного дополнительным ключом 9, вход которогоподключен к выходу порогового элемента 10, выполненного на последовательно соединенных стабилитроне 11,ограничительном резисторе 12 и резисторе 13. Вход порогового элемента 10подключен параллельно ключу 1, который вместе с нагрузкой 14 включен вцепь источника 15 питания.Устройство работает следующимобразом.При отсутствии отпирающего сигнала источника 6 ключ 1 и ключевой 2элемент 4 заперты, нагрузка 14 отключена от источника 15 питания, напряжение на ключе 1 и на включенном параллельно ему пороговом элементе О равно напряжению питания. При этом через стабилитрон 11 протекает ток, создающий на резисторе 13 падение напряжения. Зто 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 резистор 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 этонапряжение на выходе порогового элемента 10 станет недостаточно для ЗО поддержания ключа 9 в открытом состоянии, ключ 9 разрешает отпирание ключа 1, который подключает нагрузку 14 к источнику 15 питанияЕсли имеет место перегрузка, тонапряжение на ключе 1 и пороговом1247984 Составитель В, ЖмуровТехред М.Ходанич Редактор М, Петрова Корректор В. Синицкая Заказ 4134/54 Тираж 612 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 элементе 10 снизится незначительно,а ключ 1 так и останется в запертомсостоянии, и через нагрузку 14 будетпротекать ток, определяемый величиной сопротивления резистора 3. Еслиперегрузка кратковременная, так какнагрузка 14 имеет инерционность (например, активно-индуктивная нагрузка, лампа накаливания и т.п.), то спомощью этого тока производится первоначальный вывод на режим, а кактолько активная составляющая нагрузки уменьшится до допустимого дляключа 1 уровня, произойдет еговключение. Энергия передается в нагрузку через резистор 3 в течениевсей длительности отпирающего сигнала, что гарантирует выход на режимнагрузок 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 термистор 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, выделяемая 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 теплоемкостью. Кроме того, амплитуду импуль сов тока, пропускаемых через нагрузку 14 при запуске, можно регулировать подбором коэффициента деления делителя 5, 7 при задащой амплитуде сигнала управления источника 6,Таким образом, благодаря контролюнапряжения на электронном ключе упрощается схема защиты ключа и повыша О ется надежность его работы на нагрузку с большой инерционностью. Формула изобретения 1. Устройство дпя защиты электронного ключа, содержащее шунтирующую цепь, выполненную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе и ключевом элементе,ипредназначенную для подключенияпараллельно электронному ключу, источник управляющего сигнала, выходкоторого зашунтирован вспомогательным ключом и предназначен для под ключения к входу электронного ключа, и пороговый элемент, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения и повышения надежности,вход порогового элемента предназначен для подключения параллельноэлектронному ключу, его выход подключен к входу вспомогательного ключа, а выход источника управляющегосигнала подключен к входу ключевогоэлемента шунтирующей цепи.352. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что токоогра"ничительный резистор шунтирующей це-пи выполнен на термисторе с положительным температурным коэффициентом 40