Устройство для защиты электрических измерительных приборов

 

УСТРОЙСТВО ДОЯ ЗАиЩТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, содержащее два входных зажима для включения в контролируемую депь пе{) высоковольтный транзистор, коллектор которого связан с одним входным зажимом, преобразователь ток-напряжение, вьтолненный в виде резистора, один вывод которого при.- , соединен к эмиттеру первого, высоковольтного , транзистора, второй транзистор, эмиттер и база которого через токоограничающий резистор раздельно подключены к выводам резистора преобразователя ток-напряжение , третий тpaнзиctop,. встроенный источник питания и резисторы, о тличающееся тем,что, с целью повышения б стродействия и расширения диапазона контролируемых токов в него дополнительно введен .атвертый транзистор, коллектор которого подсоединен к базе первого , высоковольтного, транзистора, к эмиттеру которого одновременно подключены эмиттеры третьего и четвертого транзисторов и. отрицательный полюс встроенного источника питания , положительный полюс которого через первый резистор соединен с коллектором четвертого транзистора , коллектор третьего транзистора через второй резистор связан с коллектором первого, высоковольтного, т:ранзистора и одновременно через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора, к коллектору третьего транзистора подключен (Л вывод четвертого резистора, последовательно с которым включен диод, анод которого подсоединен к положительному полюсу встроенного источника питания, пятый ишестой резисторы , одни выводы которых раздельно подключены к базе третьего транзисО ) тора и положительному полюсу встро енного источника питания, а другие СП одновременно связаны с коллектором второго транзистора, и конденсатор, включенный параллельно переходу эмиттер-коллектор первого, высоковольтного , транзистора, а второй входной зажим непосредственно соединен с вторым выводом преобразователя токток-напряжение .

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>+ С 01 R 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3592638/24-21 (22) 31.03,83 (46) 15.07.85. Бюл. № 26 (72) Э.И.Викутан, Г.Ф.Витер, И.Г.Ланде и В.Ф.Веклич (7 1) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйства (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 627407, кл. Q 01 Р 1/36,.1975..

Патент Японии 55-11223, кл. G 01 R 1/36, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, содержащее два входных зажима для включения в контролируемую цепь„ первый высоковольтный транзистор, коллектор которого связан с одним входным зажимом, преобразователь ток-напряжение, выполненный в виде резистора,- один вывод которого при. —, соединен к эмиттеру первого, высоковольтного, транзистора, второй транзистор, эмиттер и база которого через токоограничающий резистор раздельно подключены к выводам резистора преобразователя ток-напряжение, третий транзистор, встроенный источник пчтания и резисторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения б:стродействия и расширения диапазона контролируемых токов в него дополнительно вве„„SU„„1167507 А ден .етвертый транзистор, коллектор которого подсоединен к базе первого, высоковольтного, транзистора, к эмиттеру которого одновременно подключены эмиттеры третьего и четвертого транзисторов и отрицательный полюс встроенного источника питания, положительный полюс которого через первый резистор соединен с коллектором четвертого транзистора, коллектор третьего транзистора через второй резистор связан с коллектором первого, высоковольтного, транзистора и одновременно через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора, к коллектору третьего транзистора подключен вывод четвертого резистора, последовательно с которым включен диод, анод которого подсоединен к положительному полюсу встроенного источника питания, пятый и шестой резисторы, одни выводы которых раздельно подключены к базе третьего транзистора и положительному полюсу встроенного источника питания, а другие одновременно связаны с коллектором второго транзистора, и конденсатор, включенный параллельно переходу эмит. тер-коллектор первого, высоковольтного, транзистора, а второй входной зажим непосредственно соединен с вторым выводом преобразователя токток-напряжение.

1167507

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для защиты электроизмерительных приборов от перегрузок по току и перенапряжений, 5

Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых токов и повышение быстродействия устройства, за счет исключения источника опорного напряжения, полярность которого. противоположна напряжению в контролируемой цепи, и включения высоковольтного транзистора по схеме с общим эмиттером, включающего отрицательную обратную связь по току. 15

На чертеже изображена электрическая схема устройства.

Устройство содержит высоковольтный транзистор 1,преобразователь ток-напряжение, выполненный в виде резисто- 20 ра 2, включенного в цепь эмиттера высоковольтного транзистора 1, конденсатор 3, подключенный своими выводами к коллектору и эмиттеру восоковольтного транзистора 1, транзистор 4 25 коллектор которого соединен с базой высоковольтного транзистора 1, транзистор 5, коллектор которого через резистор 6 соединен с базой транзистора 4, а через резистор 7 одновре- 3б .менно подкпючен к коллектору высоко— вольтного транзистора 1, транзистор

8, переход эмиттер-база которого подключен к выводам резистора 2 . преобразователя ток-напряжение, а коллектор через резистор 9 соединен с базой транзистора 5, к коллектору которого подключен резистор 10, последовательно с которым включен диод 11, причем анод диода 11 через резистор 12 присоединен к базе высоковольтного транзистора t. Устройство содержит также встроенный источник 13 питания, положительный полюс которого соединен с анодом диода 11 45 и одновременно через резистор 14 подключен к коллектору транзистора 8, а отрицательный полюс встроенного источника питания подсоединен одновременно к эмиттерам транзисторов 4 и 5 и эмиттеру высоковольтного транзистора 1. Пля включения в цепь контролируемого тока последовательно с электроизмерительным прибором 15 устройство снабжено входными зажимами 16 и 17, причем входной зажим 16 подключен к коллектору высоковольтного транзистора 1, а входной зажим 17 непосредственно связан с выводом резистора 2 преобразователя ток-напряжение.

Для защиты перехода база — эмиттер транзистора 8 от перегрузки при резком нарастании контролируемого тока и точной установки момента отпирания транзистора 8 в цепь базы транзистора 8 включен токоограничивающий резистор 18.

Устройство работает следующим образом.

Устройство с помощью входных зажимов включают последовательно с электроизмерительным прибором 15 в цепь контролируемого тока.

В нормальном режиме работы (режим измерений) открытое состояние высоковольтного транзистора 1 обеспечивается резистором 12, подключенным к положительному полюсу встроенного источника 13 питания. Таким образом, последовательно с электроизмерительным прибором 15 оказывается включенным резистор 2 и сопротивление перехода коллектор-эмиттер высоковольтного транзистора 1, которое при насыщенном транзисторе 1 весьма невелико. Транзистор 8 находится при этом в запертом состоянии, поскольку падение напряжения на резисторе 2 мало. В то же время ток, поступающий через резисторы 14 и 9 в цепь базы транзистора 5, обеспечивает его открытое состояние. При этом коллекторный ток транзистора 5 протекает по цепи, образованный диодом 11 и резистором 10.

В результате транзистор 4 находится в закрытом состоянии и не изменяет открытого состояния высоковольтного транзистора 1, С увеличением тока в измерительноч цепи возрастает падение напряжения на резисторе 2, что приводит к отпиранию транзистора 8. При этом начинает закрываться транзистор 5, что вызывает появление базового тока транзистора 4. Транзистор 4 начинает оказывать шунтирующее действие на переход база-змиттер высоковольтного транзистора 1, выводя его из режима насыщЕния.. Высоковольтный транзистор 1, находясь в активном режиме, ограничивает ток в контролируемой цепи, При дальнечшем увеличении напряжения и тока в контролируемой цепи падение напряжения на резисторе 2 увеличивается ° Это вызывает на1167

Составитель С.Вейский

Техред О.Неце Корректор Е.Сирохман

Редактор И.Рыбченко

Заказ 4427/42 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4 з сыщение транзистора 8, запирание транзистора 5, отпирание транзистора

4 и еще большее запирание высоковольтного транзистора 1. При значительном увеличении напряжения в контролируе.мой цепи происходит глубокое насыщение транзистора 4 за счет протекания тока через резисторы б и 7 и переход эмиттер-база транзистора 4, При этом открытый переход коллекторэмиттер транзистора 4 шунтирует переход база-эмиттер высоковольтного транзистора 1, обеспечивая его на дежное запирание.

При уменьшении входного напряже-. ния до величины, предусмотренной настройкой устройства (определяется резистором 2) происходит автоматический возврат устройства в исходное состояние. В случае резкого увеличе-20

507 4 ния входного напряжения конденсатор

3 обеспечивает кратковременное шунтирование транзистора 1, защищая его от пробоя во время перехода иэ активного режима в закрытое состояние.

В предлагаемом устройстве эапирание высоковольтного транзистора f при значительном росте напряжения и тока в контролиремой цепи происходит при помощи транзистора 4, шунтирующего переход змиттер-база транзистора 1. Таким образом, время срабатывания устройства определяется лишь временем последовательного срабатывания двух транзисторов.При использовании современных быстродействующих транзисторов время срабатывания предлагаемого устройства в

10 - 10 раз меньше, чем известного.