Устройство для защиты электронного ключа

(51) 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ идорови во СССР , 1976. во СССРО, 1985,(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ 3РОННОГО КЛЮЧА(57) Изобретение относитске. Целью изобретения я ТЫ ЭЛЕКТ к электротехниляется повышеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстМ 617841, кл. Н 03 К 17/08Авторское свидетельстМ 1247984, кл. Н 02 Н 7/1 ние КПД и надежности при длительных перегрузках и коротком замыкании, Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 снижается незначительно, и ключ 1 так и остается в запертом состоянии, В режиме перегрузки ток определяется величиной сопротивления резистора 3 в течение времени, определяемого продолжительностью заряда конденсатора 16. Если за время заряда конденсатора 16 вели)ина перегрузочного тока не уменьшится полностью до значения тока нагрузки, ключ 1 не открывается и одновременно закрывается ключевой элемент 4. 1 ил.Изобретение отосится к электронике и может быть использовано для защиты полупроводниковых коммутирующих устройств в элекгроприводе, электрогехнологии и в источниках питания радиоаппаратурь.Цель изобрегенич - повьшение КПД и надежности при длительных перегрузках. и при коротком замыкании,На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты электронного ключа.Устройство для защиты электронного ключа содержит клоч 1, шунтирующую цепь 2, выполненную на последовательно соединенных токоограничительном резисторе 3 и ключевом элементе 4, вход которого зашунировдн резистором 5, К выходу источника 6 управляющего си нала подсоединены резисторы 7 и 8, к последнему из которых подключен коллектор вспомогательного ключа, выполненного на транзисторе 9, база которого подключена к выходу порогового элемента 10, выполненного на последовательно соединенном стабилитроне 11, ограничительном резисторе 12 и резисторе 13, Нагрузка 14 соединена с положительным зажимом источника 15 питания, к которому также подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных конденсатора 16, резистора 17 и коллектор-эмиттерного перехода транзистора 18. база которого соединена с базой транзистора 19 и через резистор 20 с выходом элемента И1 Е 21, оба входа которого соеднены с выходом элемента И-НЕ 22, один из выходов которого соединен с резистором 23,Устройство работает следующим образом.При отсутствии отпирающего сигнала источика 6 ключ 1 и ключевой элемент 4 зацеры, нагрузка 14 отключена от источника 15 питания, напряжение на ключе 1 и на включенном параллельно ему пороговом элементе 10 рло напряжению питания. При этом через стабипитрон 11 протекает ток, создаощии на резисторе 13 падение нагряжеия. Это напряжение подается на базу транзи.гора 9 и удерживает его в открьпом состоянии, Таким образом, транзистор 9 шун гирует вход ключа 1 и тем самым пре пят с вуот прохождению отпирающего си нала на н; о источника 6, Напряжение с резисгора 13 лкже поступает на один из входов элемеИ НЕ 22, к второму входу коорого гле низкии уровень напряжения о со ка 6. Таким образом, на выходе э ее,1-НЕ 22 присутствует высохни урс,в;ь ,":Гя+ея и, соответственно, на яь ху элем,нта И-НЕ 21101520 253035404550 55 состоянии, на обоих входах элемента И-НЕ 22 присутствует высокий уровень напряжения, на выходе элемента И-НЕ 22 появляется низкий уровень напряжения, соответственно на выходе элемента И-НЕ 21 появляется высокий укровень напряжения, которым отпирается транзистор 18 и запирается транзистор 19, Ключевой элемент 4 открывается транзистором 18 и подключает нагрузку 14 через токоограничительный резистор 3 к отрицательному зажиму источника 15 питания, Напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 при этом уменьшается и его величина определяется величиной сопротивления нагрузки 14 и ограничивающего резистора 3, Если величина сопротивления нагрузки 14 больше допустимой, то напряжение на выходе порогового элемента 10 недостаточно для поддержания транзистора 9 в открытомсостоянии, он закрывается, что приводит к отпиранию ключа 1, который подключаетнагрузку к источнику 15 питания.В результате включения ключа 1 происходит снижение напряжения на выходе порогового элемента 10 и изменяется состояние на выходе элемента И-НЕ 21 свысокого уровня напряжения на низкий уровень напряжения. Таким образом, транзистор 18 оказывается запертым, а транзистор19 - отпертым, Открытый транзистор 19 обеспечивает разряд конденсатора 16. который зарядился в процессе пуска ключа 1.Если имеет место перегрузка или короткое замыкание, то напряжение на ключе 1 и пороговом элементе 10 снизится незначительно, и ключ 1 так и останется в запертомсостоянии, В режиме перегрузки ток будетопределяться величиной сопрОтивления резистора 3 в течение времени, определяемого продолжительностью заряда конденсатора 16, Если за время заряда конденсатора 16 величина перегрузочного тока не уменьшится полностью до значения тока нагрузки, ключ 1 не откроется и одновременно закроется ключевой элемент 4, Величину емкости конденсатора 16 выбирают исходя из длительности пусковых токов, возникающих в нагрузке.формула изобретенияУстройство для защиты электронного ключа, содержащее шунтирующую цепь, вы.полненну.о на последовательно соединенных токоограничительном резисторе и присутствует низкий уровень напряжения,который держит открытым транзистор 19 изакрытым транзистор 18. Ключевой элемент4 заперт.5 Когда появляется отпирающий сигнал от источника 6, ключ 1 остается в запертом1690071 Соста вител ь О. Ме щеря коваТехред М.Моргентал Корректор Л. Бескид Редактор В.Данко Заказ 3820 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ключевом элементе и предназначенную для подключения параллельно электронному ключу, источник управляющего сигнала, выход которого зашунтирован вспомогоательным ключом и предназначен для подключения к входу электронного ключа, и пороговый элемент, вход которого предназначен для подключения параллельно электронному ключу, а выход подключен к входу вспомогательного ключа, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД и надежности при длительных перегрузках и коротком замыкании, в него введены два транзистора разного типа проводимости, конденсатор. два элемента И-НЕ и два резистора, причем эмиттер первого транзистора подключен к входу ключевого элемента шунтирующей цепи, коллектор первого транзистора через первый резитстор подключен к коллектору второго транзистора и 5 одному выводу конденсатора, другой выводкоторого подключен к эмиттеру второго транзистора и к клемме для подключения положительного вывода источника питания электронного ключа, входы первого элемен та И-НЕ подключены соответственно к источнику управляющего сигнала и выходу порогового элемента, выход первого элемента И-НЕ через последовательно соединенные второй элемент И-НЕ и второй 15 резистор подключен к объединенным базамдвух транзисторов.