Устройство для управления мощным транспортом с защитой от короткого замыкания

 

Сущность изобретения: устройство содержит задающий транзистор 3, мощный транзистор 8, диод 1 защиты, цепочку смещения , состоящую из второго диода 6 и четвертого резистора 7, а также первый 2, второй 4 и третий 5 резисторы. Новым в нем является введение формирующей емкости 9, ограничительного резистора 10 и третьего диода 11, катод которого подключен к точке соединения базы задающего транзистора 3 и одного из выводов форсирующей емкости 9, второй вывод которой соединен с точкой соединения первого 2 и ограничительного 10 резисторов, а второй вывод последнего соединен с анодами диода Т защиты и третьего диода 11. Данное устройство обладает более высокой надежностью за счет уменьшения времени срабатывания защиты при коротком замыкании нагрузки, находящейся под напряжением, и более надежного шунтирования управляющей цепи задающего транзистора. 1 ил. - w Ё С 00 о VI ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 М 7/537, 7/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.I t: (21) 4875447/07 (22) 17.10.90 (46) 30.05.93. Бюл. t4 20 (71) Сибирский филиал Головного специализированного конструкторско-технологического бюро по автоматизации

Научно-производственного объединения

"Сельхозмашавтоматика" (72) Б. Л. Бутаков и А. P. Голштейн (56) Ленк Дж. Справочник по современным твердотельным усилителям. M., 1977, с. 269.

Авторское свидетельство СССР

М 1439724, кл. Н 02 М 7/537, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

МОЩНЫМ ТРАНЗИСТОРОМ С ЗАЩИТОЙ

ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит задающий транзистор 3, мощный транзистор 8, диод 1 защиты, цепочку смеÄÄ5UÄÄ 1818672 А1 щения, состоящую из второго диода 6 и четвертого резистора 7, а также первый 2, второй 4 и третий 5 резисторы. Новым в нем является введение формирующей емкости

9, ограничительного резистора 10 и третьего диода 11, катод которого подключен к точке соединения базы задающего транзистора 3 и одного из выводов форсирующей емкости.

9, второй вывод которой соединен с точкой соединения первого 2 и ограничительного

10 резисторов, а второй вывод последнего соединен с анодами диода 1 защиты и третьего диода 11. Данное устройство обладает более высокой надежностью за счет уменьшения времени срабатывания защиты при коротком замыкании нагрузки, находящейся под напряжением, и более надежного шунтирования управляющей цепи задающего транзистора. 1 ил..

1818672

Индексами 01, U2, и 0з обозначены напряжения управляющего сигнала, питания и нагрузки соответственно.

Устройство работает следующим образом. При появлении положительного управляющего сигнала на входных клеммах ток через цепь: резистор 2, форсирующий конденсатор 9, база-змитер задающего транзистора 3 и диод 6 в начальный момент протекает независимо от состояния нагрузки: активная она или реактивная, высокоом50

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к устройствам управления полупроводниковыми приборами и системами, и может быть использовано в блоках управления с защитой от короткого замыкания.

Цель изобретения — повышение надежности эа счет уменьшения полного сопро- . тивления (импеданса) защитной цепи.. .На чертеже представлена принципи- 10 альная схема устройства для управления мощным транзистором с защитой от корот кого замыкания.

Устройство содержит диод 1 защиты, резистор 2, один вывод которого подключен 15 к одной из клемм для подключения источника управляющего напряжения, задающий транзистор 3, коллектор которого через последовательно включенные резисторы 4, 5. подключен к одной клемме для подключе- 20 ния источНика питания, а эмиттер- подклю.чен к точке соединения анода диода 6 и одного вывода резистора 7, образующих цепочку смещения, другой вывод резистора 7 цепочки смещения подключен к одной клем- 25 ме для.подключения источника питания.и предназначена для подключения к эмиттеру мощного транзистора 8, катод диода 6 цепочки смещения подключен к другим клеммам для подключения .источника 30 управляющего напряжения, источника питания и нагрузки 12, общая точка 4 и 5 резисторов предназначена для подключения к базе мощного транзистора 8, форсирующий конденсатор у,.ограничительный рези- 35 стор 10 и дополнительный диод 11, причем катод дополнительного диода 11 подключен к базе задающего транзистора 3 и одному выводу форсирующего конденсатора.9, другой вывод которого подключен к другому 40 выводу резистора 2 и одному выводу огра- ничительного резистора 10 другой вывод которого подключен к аноду дополнительного диода 11 и аноду диода 1 защиты, катод которого предназначен для подключения к 45 коллектору мощного транзистора 8 и подключен к одной клемме для подключения нагрузки 12. ная или низкоомная, находится в нормальном состоянии или закорочена.

Емкость форсирующего конденсатора 9 задается таким образом, что форсирующий ток протекает всего несколько микросекунд, т.к. на обкладке конденсатора 9„подключенного к резистору 2, нарастает положительный потенциал; препятствующий протеканию форсирующего тока. Этого временидостаточно, чтобы транзисторы открылись. Потенциал на нагрузке 12,. а следовательно и на катоде защитного диода

1 возрастает, диод 1 запирается и не оказывает влияния на работу устройства управления. а транзисторы 3 и 8 при . неэакороченной нагрузке удерживаются в открытом с о с т о я н и и т о к о м, и р о т е к а.ющем по цепи: резистор 2, ограничительный резистор 10, дополнительный диод 11, база-эмиттер задающего транзистора 3 и диод 6.

При коротком замыкании на выходе напряжение на нагрузке 12 равно нулю, защитный диод 1 открыт, потенциал на анод диода 11 снижается, диод 11 запирается,. ток по управляющей цепи транзистора 3 не протекает и транзисторы 3 и 8 закрываются.

Время закрывания транзисторов при коротком замыкании нагрузки, находящейся под напряжением исчисляется наносекундами; что практически исключает искрение на клеммах нагрузки при коротком замыкании.

Исключение из защитной цепи элемента задержки тока приводит также к более надежному шунтированию управляющей цепи задающего транзистора 3 в заявленном устройстве, за счет уменьшения активного сопротивления защитной цепи.

Ограничительный резистор 10 необходим для уменьшения тока, проходящего через ниэкоомную нагрузку или нагрузку емкостного характера в момент подачи на устройство управляющего напряжения.. В противном случае ток, протекающий по це- . пи резистор 2, форсирующий конденсатор

9, база-эмиттер транзистора 3, диод 6 может оказаться недостаточным для открывания транзистора 3. Номинальное значение ограничительного резистора 10 может быть гораздо меньше резистора 2 и исчисляться в десятках и сотнях Ом, Дополнительный диод 11 необходим. для развязки форсирующего конденсатора и защитной цепи. При включении устройства на закороченную нагрузку speMa срабатывания защиты не превышает нескольких микросекунд, что не приводит к значительным потерям мощности в силовой цепи устройства. Форсирующий конденсатор при

1818672

Составитель В.бутаков

Техред М.Моргентал Корректор T.Âàøêoâè÷

Редактор А.Коляда

Заказ 1940 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 заданной емкости обладает относительно небольшим размером.

Таким образом, заявленное устройство позволяет практически без увеличения стоимости устройства (цена резистора, конденсатора и маломощного диода не превышает стоимости дросселя с ферромагнитным сердечником) повысить его надежность за счет более надежного шунтирования. управляющей цепи задающего транзистора и уменьшения времени срабатывания защиты при коротком замыкании нагрузки, находящейся под напряжением.

Формула изобретения

Устройство для управления мощным транзистором с защитой от короткого замыкания, содержащее диод защиты, первый резистор, один вывод которого подключен к одной из клемм для подключения источника управляющего напряжения; задающий транзистор, коллектор которого через последовательно включенные второй и третий резисторы подключен к одной клемме для подключения источника питания,.а эмиттер подключен к точке соединения анода диода и одного вывода резистора, образующих цепочку смещения, при этом другой вывод резистора цепочки смещения подключен к одной клемме для подключения источника питания и предназначендля подключения к

5 эмиттеру мощного транзистора, катод диода цепочки смещения подключен-к другим клеммам для подключения источника управляющего напряжения, источника питания и нагрузки, а общая точка второго и третьего

10 резисторов предназначена для подключения к базе мощного транзистора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введены форсирующий конденсатор, ограничительный резистор и до15 полнительный диод, причем катод дополнительного диода подключен к базе задающего транзистора и одному выводу форсирующего конденсатора, другой вывод которого подключен к другому выводу пер20 вого резистора и одному выводу ограничительного резистора, другой вывод которого подключен к аноду дополнительного диода и аноду диода защиты, катод которого предназначен для подключения к коллектору

25 мощного транзистора и подключен к одной клемме для подключения нагрузки,.