RU151952U1 - Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта - Google Patents
Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта Download PDFInfo
- Publication number
- RU151952U1 RU151952U1 RU2013159326/07U RU2013159326U RU151952U1 RU 151952 U1 RU151952 U1 RU 151952U1 RU 2013159326/07 U RU2013159326/07 U RU 2013159326/07U RU 2013159326 U RU2013159326 U RU 2013159326U RU 151952 U1 RU151952 U1 RU 151952U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- channels
- protecting
- microelectronics
- supply voltage
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта, состоящее из триггера и основного ключа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного срабатывания устройства защиты по всем каналам напряжения питания полезной нагрузки, устройство защиты выполнено в многоканальном варианте с количеством каналов, равным количеству каналов напряжения питания полезной нагрузки, в каждый из каналов для создания короткого замыкания в цепи при перегрузке дополнительно введен ключ, соединяющий провод питания с заземляющим проводом, а также для достижения более высокого быстродействия устройства дополнительно введен общий для всех каналов умножитель напряжения, вход которого соединен с выходами триггеров каждого канала, а выход соединен с управляющими входами основных ключей каждого канала.
Description
Полезная модель относится к области радиотехники и предназначена для использования на борту космических аппаратов в качестве активного устройства защиты электроники от тиристорного эффекта (защелкивания), возникающего в комплиментарных металлооксидных полупроводниковых структурах при попадании в чувствительный объем микросхемы тяжелой заряженной частицы, и перегрузки по току. Защита полезной нагрузки обеспечивается ее быстрым отключением от источника питания и шунтированием емкостей в цепи питания нагрузки с целью предотвращения их разрядки на защелкнувшуюся микросхему.
Известно устройство «Электрическая схема защиты интегральных КМОП микросхем от перегрузки» (United States Patent, patent number 5,392,186), состоящее из датчика защелкивания, блока формирования опорного напряжения, триггера, сигнализатора, гетеродина, системы накачки заряда и основного ключа. Схема детектирует скачкообразное увеличение тока в цепи и обесточивает нагрузку. Недостатками являются необходимость установки и настройки такого устройства для каждого канала напряжения в защищаемом устройстве, а также недостаточно высокое быстродействие. Кроме того, при отключении только одного канала питания сохраняется вероятность выхода из строя полезной нагрузки.
Задачами полезной модели является устранение выявленных в прототипе недостатков, а именно достижение:
1) синхронного отключения всех каналов по напряжению питания в случае скачка тока в любом из них;
2) повышенной скорости срабатывания.
Данная задача решается за счет того, что известное одноканальное устройство защиты, содержащее триггер и основной ключ, выполняется в многоканальном варианте с количеством каналов, соответствующим количеству каналов напряжения питания, в каждый из каналов для создания короткого замыкания в цепи при перегрузке дополнительно вводится ключ, соединяющий провод питания с заземляющим проводом, и для достижения более высокого быстродействия устройства дополнительно введен общий для всех каналов умножитель напряжения, вход которого соединен с выходами триггеров каждого канала, а выход соединен с управляющими входами основных ключей каждого канала.
Полезная модель работает следующим образом. При условии, что значение потребляемого тока в канале питания находится в заданном диапазоне и не превышает порогового значения, на выходе триггера не формируется управляющего сигнала (на выходе нулевой потенциал). При достижении критического уровня тока на выходе триггера формируется условная единица (положительный потенциал). Суммарный выходной сигнал с триггеров всех каналов подается на вход умножителя напряжения, выполняющего роль устройства формирования сигнала отключения для основных ключей всех каналов. Таким образом, если хотя бы в одном канале возник ток, превысивший пороговое значение, заданное для данного канала, на входе умножителя напряжения формируется положительный потенциал, многократно превышающий значение потенциала, поданного на вход. Напряжение выхода умножителя напряжения является управляющим сигналом основных ключей всех каналов, и когда уровень этого сигнала достигает определенного порогового значения, основные ключи всех каналов размыкаются, отключая полезную нагрузку от источников питания. Кроме того, умножитель напряжения является элементом положительной обратной связи в каналах управления ключами, что позволяет быстрее формировать требуемый уровень сигнала для размыкания ключей, за счет чего увеличивается быстродействие всего устройства защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта.
Техническим результатом является одновременное отключение всех каналов по напряжению питания и повышенная скорость срабатывания устройства защиты, приводящие к предотвращению выхода из строя полезной нагрузки.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства в двухканальном варианте исполнения. На схеме показаны два канала контроля тока, снабженные основными ключами (транзисторами VT1 и VT2). Полезная нагрузка представлена конденсаторами Сн1 и Сн2 и резисторами Rh1 и Rh2. Триггеры DA1 и DA2 регистрируют протекающий ток, и при превышении током порогового значения (критического уровня тока) на выходе соответствующего триггера формируется сигнал, размыкающий основные ключи VT1 и VT2. Одновременно открываются ключи VT3 и VT4, обеспечивая разрядку емкостей в нагрузке на заземляющий провод, что защищает полезную нагрузку от скачка тока.
Увеличение быстродействия достигается за счет того, что общий для всех каналов умножитель напряжения является, по сути, элементом положительной обратной связи: триггер канала, в котором происходит скачкообразное увеличение тока, формирует напряжение, которое увеличивается на умножителе напряжения, и подается на основные ключи VT1 и VT2. Увеличение напряжения обеспечит более быстрое размыкание ключей VT1 и VT2. Сигнал с любого из триггеров DA1 или DA2 подается на ключи VT3 и VT4 без изменений, так как ключи VT3 и VT4 не являются силовыми и требуют значительно меньшего управляющего напряжения для перехода в устойчивое состояние.
В начальный момент времени нормально замкнутые основные ключи VT1 и VT2 замкнуты, так как управляющий сигнал на них отсутствует, а нормально разомкнутые ключи VT3 и VT4 открыты, так как управляющий сигнал на них отсутствует. Со входов соответствующих каналов поступает энергия для питания полезной нагрузки, представленной в виде элементов Сн1 и Rh1 для первого канала, и Сн2 и Rh2 для второго канала. Триггеры DA1 и DA2 определяют падение напряжения на резисторах Rш1 и Rш2 соответственно. Как только ток (например, в первом канале) превышает некоторое пороговое значение, падение напряжения на резисторе Rш1 увеличивается, и триггер DA1 формирует потенциал на выходе. Этот потенциал поступает на ключи VT3 и VT4, формируя короткое замыкание в каналах по напряжению, а также на умножитель напряжения, сигналом с которого отключаются основные ключи VT1 и VT2. Таким образом обеспечивается защита полезной нагрузки от тиристорного эффекта.
Claims (1)
- Устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта, состоящее из триггера и основного ключа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения одновременного срабатывания устройства защиты по всем каналам напряжения питания полезной нагрузки, устройство защиты выполнено в многоканальном варианте с количеством каналов, равным количеству каналов напряжения питания полезной нагрузки, в каждый из каналов для создания короткого замыкания в цепи при перегрузке дополнительно введен ключ, соединяющий провод питания с заземляющим проводом, а также для достижения более высокого быстродействия устройства дополнительно введен общий для всех каналов умножитель напряжения, вход которого соединен с выходами триггеров каждого канала, а выход соединен с управляющими входами основных ключей каждого канала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013159326/07U RU151952U1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013159326/07U RU151952U1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU151952U1 true RU151952U1 (ru) | 2015-04-20 |
Family
ID=53297347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013159326/07U RU151952U1 (ru) | 2013-12-30 | 2013-12-30 | Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU151952U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661282C1 (ru) * | 2017-08-23 | 2018-07-13 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Устройство защиты полупроводниковых микросборок от тиристорного эффекта |
RU2716030C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2020-03-05 | Закрытое акционерное общество "Орбита" | Способ и устройство защиты программируемых интегральных микросхем, например микроконтроллеров, от тиристорного эффекта |
-
2013
- 2013-12-30 RU RU2013159326/07U patent/RU151952U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661282C1 (ru) * | 2017-08-23 | 2018-07-13 | Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") | Устройство защиты полупроводниковых микросборок от тиристорного эффекта |
RU2716030C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2020-03-05 | Закрытое акционерное общество "Орбита" | Способ и устройство защиты программируемых интегральных микросхем, например микроконтроллеров, от тиристорного эффекта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101820162B (zh) | 过电流保护装置 | |
EP2937901B1 (en) | Electrostatic discharge protection circuit | |
US10254353B2 (en) | Brown out detector having sequential control function | |
US8547146B1 (en) | Overcurrent based power control and circuit reset | |
US9647469B2 (en) | Charge and discharge control circuit, charge and discharge control unit, and battery device | |
CN106100008B (zh) | 电池装置以及电池装置的制造方法 | |
US9722411B2 (en) | Secondary power system and power supply device | |
CN106959721B (zh) | 低压差线性稳压器 | |
CN103412216B (zh) | 静电放电检测电路及处理系统 | |
CN104143818B (zh) | 防止限流电路过度调整的装置 | |
US9203119B2 (en) | Battery device | |
US20140253044A1 (en) | Charging/discharging control circuit, charging/discharging control device, and battery device | |
US9985427B2 (en) | Electronic circuit | |
RU151952U1 (ru) | Многоканальное устройство защиты микроэлектроники от тиристорного эффекта | |
US8564917B2 (en) | Integrated circuit having electrostatic discharge protection | |
KR20190076851A (ko) | 로드 스위치 집적 회로 및 전자 디바이스 | |
US9030249B2 (en) | Level shift circuit | |
US8243404B2 (en) | ESD protection circuit with merged triggering mechanism | |
TWI521824B (zh) | 靜電放電防護電路及具有此電路的電壓調節器晶片 | |
CN103887762B (zh) | 输出通道可调谐延时式自恢复过流保护电路 | |
US20110069423A1 (en) | Protection circuit for over-current and short protection | |
CN104065028B (zh) | 电子保险丝装置及其操作方法 | |
JP6648895B2 (ja) | 出力回路 | |
US9525296B2 (en) | Battery state monitoring circuit and battery device | |
CN103199488A (zh) | 无需独立基准源的欠压保护电路 |