Устройство защиты подогревателя

(71). Специальное проектно-конструктское и технологическое бюро полупровниковой техники.о- тека и ремонт дио и связь,и- й о" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ПОДОГРЕВ ТЕЛИ(57) Изобретение относится к автоматике радиоэлектронике и может быть использ вано для защиты от перегрузок подогрева лей катодов электронных ламп, кинескоп Цель изобретения - повышение надежнос защиты. Устройство содержит транзистор выпрямитель 13, конденсаторы 9 и 10, рез сторы 5 и 6, Для достижения поставленн цели введены транзистор 12,. резисторы 7 8, выпрямитель 14, Поставленная цель д стигается путем исключения броска тока ч рез нагрузку при включении питания. 1 и10 15 20 30 50 55 приводит к снижению надежности работыподогревателя.К недостаткам известного устройствазащиты подогревателя следует бтнести иналичие электромеханического реле, кото-. Изобретение относится к автоматике ирадиоэлектронике и может быть использовано для защиты от перегрузок подогревателей катодов электронных ламп,кинескопов. 5Срок службы ламп и кинескопов практически определяется долговечностью их катодов, а долговечность катодов, в своюочередь, в сильной степенй зависит от ихтемпературного режима. Колебания температуры нагрева влекут за собой измененияэмиссионных свойств катодаКак показывает опыт, сокращение срока службы подогревателя происходит в основном из-за разрушения нити накала вовремя бросков тока при включении телевизора. В течение нескольких секунд послевключения ток накала оказывается сильноувеличенным из-за того, что сопротивлениеу холодного подогревателя зйачительно ниже, чем у разогретого. При этом достигаетсябыстрый разогрев катода.В этих условиях срок службы подогревателя можно существенно увеличить, еслиустранить резкое возрастание тока накала 2и удлинить время разогрева катода,Вредное влияние бросков тока в цепиподогревателя кинескопа можно значительно уменьшить, если последовательно с нимвключить бареттер. Тепловая. инерция бареттера значительно ниже тепловой инерции подогревателя катода кинескопа, ивремя, в течение которого ток накала увеличен, резко сокращается.Недостатком данной схемы защиты подогревателя является то, что бареттер такжеимеет тепловую инерцию и полностью неисключает влияния бросков тока в цепи подогревателя при включении телевизора.Известно устройство защиты подогревателя, которое содержит первую входнуюклемму, первую выходную. клемму, вторуювходную клемму, вторую выходную клемму.первый резистор, первый и второй конденсаторы, второй резистор, транзистор, электромеханическое реле и выпрямитель,первый вход которого соединен с первойвходной клеммой и первой выходной клеммой, второй вход - с второй входной клеммой и первым выводом первого резистора,параллельно которому подключены размыкающие контакты электромеханического реле, первый вывод обмотки которогосоединен с первым выводом второго рези-.стора, с первой обкладкой первого конденсатора и первым выходом выпрямителя,второй выход которого соединен с второйобкладкой первого конденсатора, с первойобкладкой второго конденсатора и с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом обмотки электро- механического реле, база - с вторым выво-. дом второго. резистора и второй обкладкой второгЬ конденсатора, вторая выходная клемма соединена с вторым выводом первого резистора,Устройство защиты подогревателя работает 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 первый и второй конденсаторы разряжаны, то и в момент включения питания начинается заряд первого конденсатора, постоянная времени заряда которого зависит от величины емкости конденсатора и внутреннего сопро-. тивления источника питания, Поэтому напряжение на втором резисторе появится не скачком, а будет плавно нарастать и следовательно будет плавно нарастать напряжение на обмотке электромеханического реле И пока напряжение на обмотке электромеханического реле не достигает напряжения срабатывания, электромеханическое реле не сработает. В то же время срабатывание электромеханического реле происходит за определенный промежуток времени. В результате срабатывание электромеханического реле произойдет не в момент включения питания, а через время твкл, равное постоянной времени заряда первого конденсатора тавр,с 1 плюс время срабатывания электромеханического реле Тсраб,вавка ф эзар,С 1 + Тсраб,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.Йедостатком известного устройства защиты подогревателя является появление броска тока через подогреватель при включении питания, что, асвою очередь,рое имеет ограниченный цикл срабатываний и определенную износоустойчивостьконтактов.Цель изобретения - повышение надежности защиты йутем исключения броска тока при включении питания,Поставленная цель достигается тем, чтоизвестное устройство защиты подогревателя, содержащее первую входную клемму,которая соединена с первой выходной 10клеммой, вторую входную клемму и вторую выходнуюклемму, первый и второй резисторы, первый и второй конденсаторы,транзистор и выпрямитель, первый вход которого соединен с первой входной клеммой, 15второй вход - с второй входной клеммой,первый выход - с первым выводом второгорезистора и первым выводом первого конденсатора, второй выход - с вторым выво- .дом первого конденсатора и первым выводом 20второго конденсатора, дополнительно введены третий и четвертый резисторы, второйтранзистор и второй выпрямитель, первыйвход которого соединен с второй входнойклеммой, второй вход - с второй выходной 25клеммой, первый выход- с первым выводомпервого резистора и коллектором второготранзистора, а второй выход соединен с вторым выводом первого резистора, эмиттеромпервого транзистора, первым выводом второго резистора и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с первым 35 45 50 выводом третьего резистора и коллекторомпервого 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 предлагаемое устройство защиты подогревателя дополнительно введены третий и четвертый резисторы, второй транзистор и второй выпрямитель,а электромеханическое реле 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, эмиттерам первого транзистора, первым выводом второго резистора и эмиттером второго транэистора, 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 второгорезистора и вторым выводом второго конденсатора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьего резистора.Дополнительный транзистор нужей лятого, чтобы шунтировать резистор послепредварительногоразогрева подогревателяи исключить бросок тока при включении питания, так как он заперт в исходном состоя-,нии и в момент предварительного разогреваподогревателя. Дополнительный выпрямитель необходим для того, чтобы можно быловключить транзистор в цепь переменноготока, а резисторы - чтобы ограничить токчерез эмиттер-базовые переходы транзисторов,. Таким образом, каждый из перечисленных признаков является существенным. Отсутствие одного из них не позволяет получитьположительный эффект, указанный в формуле изобретения, Совокупность этих существенных признаков позволяет отличитьпредлагаемый объект от всех других.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства защиты подогревателя.Устройство защиты подогревателя содержит первую входную клемму 1, первуювыходную клемму 2, вторую входную клемму 3, вторую выходную клемму 4, первый -четвертый резисторы 5 - 8, первый 9 и второй 10 конденсаторы, первый 11 и второй12 транзисторы,. первый 13 и второй 14выпрямители, первь 1 й 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 пер- .вого резистора 5 и коллектором второготранзистора 12, а второй выход соединен свторым выводом первого резистора 5, эмит-тером первого транзистора 11, первым выводом второго,резистора 6 и эмиттеромвторого транзистора,12, база которого соединена с первым выводом третьего резистора 7 и коллектором первого транзистора 11,база которого соединена с первым выводомчетвертого резистора 8, второй вывод которого соединен с вторым выводом второгорезистора,б и вторым выводом второгоконденсатора 10, первый вывод которогосоединен с вторым выводом третьего резистора 7, первым выводом конденсатора9 и первым выходом первого выпрямителя13, второй выход которого соединен с вторым выводом первого конденсатора 9, и спервым выводом второго резистора 6, а йервый вход первого выпрямителя 13 соединенс первой входной клеммой 1.Устройство защиты подогревателя ра. ботает следующим образом,Заказ 544 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.В момент включения питания транзистор 12 закрыт, а через выпрямитель 14 и резистор 5 начинает протекать ток, который предварительно 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 конденсатора 10 напряжение на резисторе 6 начинает уменьшаться, По истечении определенного промежутка, времени, достаточного 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 коллектор-змиттерным 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 изобретенияУстройство защиты подогревателя, со 5 .держащее первую входную клемму, котораясоединена с первой выходной клеммой, вторую входную клемму и вторую выходнуюклемму, первый й второй резисторы, первыйи второй конденсаторы, транзистор и вы 10 прямитель, первый вход которого соединенс первой входной клеммой. второй вход - с. второй входной клеммой, первый выход - спервым выводом второго резистора и пер. вым выводом первого конденсатора, второй15 выход - с вторым выводом первого конденсатора и первым выводом второго конденсатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности защиты путем исключения броска тока при включении пита 20 ниявведены третий и четвертый резисторы,второй транзистор и второй выпрямитель,первый вход которого соединен с второйвходной клеммой, второй вход - с второйвыходной клеммой, первый выход - с пер 25 вым выводом первого резистора иколлектором второго транзистора, а второйвыход соединен с вторым выводом первого резистора, змиттером первого транзистора, первым выводом второго резистора30 и эмитте ром второго транзистора, база которого соединена с первым выводомтретьего резистора и коллектором первоготранзистора, база которого соединена спервым выводом четвертого резистора, вто-.35 рой вывод которого соединен с вторым выводом второго резистора и вторым выводомвторого конденсатора, первый вывод которого соединен с вторым выводом третьегорезистора,