RU2542950C1 - Overcurrent protection device - Google Patents

Overcurrent protection device Download PDF

Info

Publication number
RU2542950C1
RU2542950C1 RU2013150620/08A RU2013150620A RU2542950C1 RU 2542950 C1 RU2542950 C1 RU 2542950C1 RU 2013150620/08 A RU2013150620/08 A RU 2013150620/08A RU 2013150620 A RU2013150620 A RU 2013150620A RU 2542950 C1 RU2542950 C1 RU 2542950C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
voltage
electronic key
resistor
Prior art date
Application number
RU2013150620/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Яковлевич Бичуцкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" filed Critical Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева"
Priority to RU2013150620/08A priority Critical patent/RU2542950C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542950C1 publication Critical patent/RU2542950C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: overcurrent protection device comprises in series busbar of input voltage positive potential and an electronic key, which control input is connected to output of the control element by the electronic key and through protective resistor - with input of current sensor, aperiodic link, threshold element, which input is connected through the resistor to the current sensor output and output of the aperiodic link, busbars of negative potential.
EFFECT: reducing actuation time of the overcurrent protection device and load protection from output voltage when its values are below than the permitted ones.
10 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к техническим средствам электронной техники и может быть использовано для передачи напряжения от источника питания в блок нагрузки с защитой его от превышения тока, а также для защиты от перегрузки как источника питания, так и самого коммутатора напряжения. Кроме того, устройство обеспечивает защиту нагрузки от недопустимо низкого напряжения путем его полного снятия с нагрузки.The present invention relates to electronic means and can be used to transfer voltage from a power source to a load unit with protection against overcurrent, as well as to protect against overloading both the power source and the voltage switch itself. In addition, the device protects the load from unacceptably low voltage by completely removing it from the load.

Известен компенсационный стабилизатор напряжения [1] с защитой от перегрузки по току, содержащий электронный коммутатор, выполненный на транзисторе, ограничительный резистор и второй транзистор, управляющий электронным коммутатором.Known compensation voltage stabilizer [1] with overcurrent protection, containing an electronic switch made on a transistor, a limiting resistor and a second transistor controlling the electronic switch.

Недостатком указанного устройства является невозможность полного отключения нагрузки от источника напряжения при несанкционированном понижении входного напряжения, что может привести к недопустимым режимам работы блока нагрузки. Например, если блоком нагрузки является электронное устройство, то элементы этого устройства будут находиться под пониженным недопустимым напряжением.The disadvantage of this device is the inability to completely disconnect the load from the voltage source during unauthorized lowering of the input voltage, which can lead to unacceptable modes of operation of the load unit. For example, if the load block is an electronic device, then the elements of this device will be under reduced unacceptable voltage.

Известен ряд устройств - коммутаторов напряжения [2-5], построенных на основе последовательно соединенных электронного ключа и шунта; по увеличению падения напряжения на котором в несколько раз с помощью компараторов и элементов логики осуществляется управление (выключение) электронного ключа.A number of devices are known - voltage switches [2-5], built on the basis of a series-connected electronic switch and a shunt; to increase the voltage drop on which several times using the comparators and logic elements, the electronic key is controlled (turned off).

Недостатком таких устройств является нечувствительность к случайным значительным кратковременным понижениям входного напряжения, при которых напряжение на нагрузке не снимается, но достигает недопустимо низких значений.The disadvantage of such devices is insensitivity to random significant short-term drops in the input voltage, at which the voltage at the load is not removed, but reaches unacceptably low values.

В качестве прототипа заявляемого устройства по построению и функциональному назначению можно указать на «Коммутатор напряжения с защитой от перегрузки по току» [6].As a prototype of the claimed device for the construction and functional purpose, you can specify the "Voltage Switch with overcurrent protection" [6].

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные шину положительного потенциала входного напряжения, датчик тока нагрузки, электронный ключ со схемой управления его включения/выключения, связанный с выходом электронного ключа через апериодическое звено, шину положительного потенциала выходного напряжения, а также шины отрицательного входного и выходного напряжения. Шины положительного и отрицательного потенциалов входного напряжения являются входом устройства, шины положительного и отрицательного потенциалов выходного напряжения являются выходом устройства.The prototype device contains a serially connected bus of a positive potential of the input voltage, a load current sensor, an electronic key with a control circuit for turning it on / off, connected to the output of the electronic key through an aperiodic link, a bus of a positive potential of the output voltage, as well as a bus of negative input and output voltage. Buses of positive and negative potentials of the input voltage are the input of the device, buses of positive and negative potentials of the output voltage are the output of the device.

Недостатками известного устройства является длительное время срабатывания защиты от перегрузки по току, приводящее к значительным импульсным выделениям мощности на электронном ключе, а также попадание пониженного (ниже минимально допустимого) напряжения на нагрузку при понижении входного напряжения ("провалах" входного напряжения).The disadvantages of the known device is the long response time of the overcurrent protection, which leads to significant pulsed emission of power on the electronic key, as well as the ingress of reduced (below the minimum allowable) voltage to the load when the input voltage is lowered (input voltage "dips").

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей за счет одновременного осуществления защиты от перегрузки по току, уменьшения времени срабатывания защиты при перегрузке по току и защиты нагрузки от выходного напряжения при его значениях ниже допустимых.The objective of the invention is the expansion of functionality due to the simultaneous protection against overcurrent, reducing the response time of the protection during overcurrent and protecting the load from the output voltage when its values are below acceptable.

Эта задача достигается тем, что в устройство защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные шину положительного потенциала входного напряжения, датчик тока, электронный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом элемента управления электронным ключом и через защитный резистор - с входом датчика тока, и шину положительного потенциала выходного напряжения, соединенную с входом апериодического звена, дополнительно введен пороговый элемент, вход которого соединен через резистор с выходом датчика тока и выходом апериодического звена, общая точка которого соединена с входом датчики тока, выход порогового элемента соединен с входом элемента управления электронным ключом, а вход элемента управления электронным ключом соединен с входной и выходной шинами отрицательного потенциала напряжения.This task is achieved by the fact that in the device of protection against overcurrent, containing a series-connected bus of positive potential of the input voltage, a current sensor, an electronic key, the control input of which is connected to the output of the control element of the electronic key and through a protective resistor to the input of the current sensor, and the bus of the positive potential of the output voltage connected to the input of the aperiodic link, a threshold element is additionally introduced, the input of which is connected through the resistor to the output of the current sensor and the output ohm of the aperiodic link, the common point of which is connected to the input of current sensors, the output of the threshold element is connected to the input of the electronic key control, and the input of the electronic key control is connected to the input and output buses of the negative voltage potential.

Функционирование заявляемого устройства поясняется фиг.1…10.The functioning of the claimed device is illustrated in figure 1 ... 10.

На фиг.1 приведено устройство защиты от перегрузки по току.Figure 1 shows the device overcurrent protection.

На фиг.2 и 3 приведены варианты исполнения отдельных блоков устройства защиты от перегрузки по току при одинаковой общей логике его работы и при одинаковых параметрах входного напряжения и нагрузки.Figures 2 and 3 show embodiments of individual blocks of the overcurrent protection device with the same general logic of its operation and with the same input voltage and load parameters.

На фиг.4…10 приведены результаты моделирования (осциллограммы) процессов в устройствах, приведенных на фиг.1…3.Figure 4 ... 10 shows the results of modeling (oscillograms) of processes in the devices shown in figures 1 ... 3.

На схемах показано:The diagrams show:

1 - шина положительного потенциала входного напряжения,1 - bus positive potential input voltage,

2 - шина отрицательного потенциала входного напряжения,2 - bus negative potential input voltage,

3 - датчик тока,3 - current sensor,

4 - электронный ключ (4a - вход электронного ключа, 4b - выход электронного ключа, 4c - управляющий вход электронного ключа),4 - electronic key (4a - input of the electronic key, 4b - output of the electronic key, 4c - control input of the electronic key),

5 - элемент управления электронным ключом, далее, по тексту - блок 5 (5a - вход элемента управления электронного ключа - вход блока 5, 5b - выход элемента управления электронного ключа - выход блока 5, 5c - управляющий вход элемента управления электронного ключа - управляющий вход блока 5),5 - an electronic key control element, hereinafter referred to as block 5 (5a - input of an electronic key control element - input of a block 5, 5b - output of an electronic key control element - output of a block 5, 5c - control input of an electronic key control element - control input block 5)

6 - апериодическое звено - в составе:6 - aperiodic link - consisting of:

15 - входной резистор,15 - input resistor,

16 - выходной резисторы16 - output resistors

17 - конденсатор,17 is a capacitor

6а - вход апериодического звена, 6b - выход апериодического звена6a - input aperiodic link, 6b - output aperiodic link

7 - защитный резистор,7 - protective resistor,

8 - резистор,8 - resistor

9 - пороговый элемент (стабилитрон на фиг.2 и 3),9 - threshold element (zener diode in figure 2 and 3),

10 - шина положительного потенциала выходного напряжения,10 - bus positive potential output voltage,

11 - шина отрицательного потенциала выходного напряжения,11 - bus negative potential output voltage,

12 - источник напряжения,12 - voltage source,

13 - коммутатор,13 - switch

14 - блок нагрузки с активной составляющей (32) и емкостной составляющей (33).14 - load unit with an active component (32) and a capacitive component (33).

Электронный ключ 4 (по фиг.1) содержит полевой транзистор 18 и защитный стабилитрон 19.The electronic key 4 (figure 1) contains a field effect transistor 18 and a protective zener diode 19.

Электронный ключ 4 (по фиг.2) содержит двухтактный повторитель, выполненный на транзисторах 24 и 25 и резисторе 26.The electronic key 4 (figure 2) contains a push-pull repeater made on transistors 24 and 25 and a resistor 26.

Электронный ключ 4 (по фиг.3) выполнен на транзисторе 31.The electronic key 4 (Fig.3) is made on the transistor 31.

Блок 5 (по фиг.1) содержит режимные резисторы 21, 22 и защитный стабилитрон 23.Block 5 (figure 1) contains the operating resistors 21, 22 and a protective zener diode 23.

Блок 5 (по фиг.1 и 2) содержит режимные резисторы 28, 29 и защитныйBlock 5 (figure 1 and 2) contains the operating resistors 28, 29 and protective

диод 30.diode 30.

На фиг.4…10 показано: +IN (точка 1 на фиг.1…3) - пример формы напряжения, поступающего на вход устройства, +OUT (точка 10 на фиг.1…3) - напряжение на выходе устройства, IH - ток нагрузки, протекающий через шину 10 положительного потенциала выходного напряжения, IДОП - пример изменения нагрузки (дополнительный ток, протекающий через устройство), Р - мощность, рассеиваемая на электронном ключе 4.Figure 4 ... 10 shows: + IN (point 1 in figure 1 ... 3) is an example of the shape of the voltage supplied to the input of the device, + OUT (point 10 in figure 1 ... 3) is the voltage at the output of the device, I H - load current flowing through the bus 10 of the positive potential of the output voltage, I DOP - an example of load changes (additional current flowing through the device), P is the power dissipated by the electronic key 4.

Графики, приведенные на фиг.4…10, являются результатом математического моделирования заявляемого устройства.The graphs shown in figure 4 ... 10 are the result of mathematical modeling of the claimed device.

Устройство, показанное на фиг.1…3, выполнено следующим образом.The device shown in figure 1 ... 3 is as follows.

Шина 1 положительного потенциала входного напряжения соединена через датчик тока 3 с входом (4а) электронного ключа 4 и общей точкой (6с) апериодического звена 6. Выход (4b) электронного ключа 4 соединен с шиной 10 положительного потенциала выходного напряжения (выход устройства) и с входом (6a) апериодического звена 6. Выход (6b) апериодического звена 6 соединен с входом (9a) порогового элемента 9 и через резистор 8 - с выходом датчика тока 3. Выход (9b) порогового элемента 9 соединен с управляющим (5c) входом блока 5. Вход (5a) блока 5 соединен с шиной 2 отрицательного потенциала входного напряжения и шиной 11 отрицательного потенциала выходного напряжения. Выход (5b) блока 5 соединен с управляющим входом (4c) электронного ключа 4 и через защитный резистор 7 - с входом датчика тока.The bus 1 of the positive potential of the input voltage is connected through the current sensor 3 to the input (4a) of the electronic key 4 and the common point (6c) of the aperiodic link 6. The output (4b) of the electronic key 4 is connected to the bus 10 of the positive potential of the output voltage (device output) and the input (6a) of the aperiodic link 6. The output (6b) of the aperiodic link 6 is connected to the input (9a) of the threshold element 9 and through the resistor 8 to the output of the current sensor 3. The output (9b) of the threshold element 9 is connected to the control (5c) input of the block 5. The input (5a) of block 5 is connected to the negative bus 2 Nogo potential input voltage bus 11 and the negative potential of the output voltage. The output (5b) of block 5 is connected to the control input (4c) of the electronic key 4 and through a protective resistor 7 to the input of the current sensor.

На фиг.1…3 показано три варианта построения электронного ключа 4 и два варианта построения блока 5.Figure 1 ... 3 shows three options for building an electronic key 4 and two options for building block 5.

В соответствии с фиг.1 электронный ключ 4 содержит p-канальный полевой транзистор 18 и защитный стабилитрон 19, включенный между истоком и затвором транзистора 18. Исток, сток и затвор транзистора 18 являются, соответственно, входом (4a), выходом(4b) и управляющим входом (4c) электронного ключа 4.In accordance with figure 1, the electronic switch 4 contains a p-channel field effect transistor 18 and a protective zener diode 19 connected between the source and the gate of the transistor 18. The source, drain and gate of the transistor 18 are, respectively, the input (4a), output (4b) and control input (4c) of the electronic key 4.

В соответствии с фиг.2 электронный ключ 4 выполнен в виде двухтактного повторителя и состоит из силового n-p-n транзистора 24, коллектор которого является входом (4a) электронного ключа, а эмиттер является выходом (4b) электронного ключа 4. n-p-n транзистор 25 соединен эмиттером с коллектором n-p-n транзистора 24, база которого соединена с коллектором n-p-n транзистора 24. База n-p-n транзистора 25 является входом управления (4с) электронного ключа 4. Резистор 10 включен между базой и эмиттером n-p-n транзистора 26.In accordance with figure 2, the electronic key 4 is made in the form of a push-pull repeater and consists of a power npn transistor 24, the collector of which is the input (4a) of the electronic key, and the emitter is the output (4b) of the electronic key 4. npn transistor 25 is connected by the emitter to the collector npn of transistor 24, the base of which is connected to the collector of npn of transistor 24. The base of npn of transistor 25 is the control input (4c) of electronic key 4. Resistor 10 is connected between the base and emitter of npn of transistor 26.

В соответствии с фиг.3 электронный ключ 4 содержит n-p-n транзистор 31. Эмиттер, коллектор и база транзистора 31 являются, соответственно, входом (4a), выходом(4b) и управляющим входом (4c) электронного ключа 4.In accordance with figure 3, the electronic key 4 contains an n-p-n transistor 31. The emitter, collector and base of the transistor 31 are, respectively, the input (4a), output (4b) and the control input (4c) of the electronic key 4.

Апериодическое звено 6 выполнено в виде трехполюсника с входным (15) и выходным (16) резисторами и конденсатором 17, соединенным с резисторами 12 и 13 одним выводом и общей точкой (6c) трехполюсника - другим выводом.The aperiodic link 6 is made in the form of a three-terminal network with input (15) and output (16) resistors and a capacitor 17 connected to resistors 12 and 13 with one terminal and a common point (6c) of the three-terminal terminal with another terminal.

Блок 5 (в соответствии с фиг.1) выполнен на n-канальном полевом транзисторе 20 с резистором 21 и стабилитроном 23 между истоком и затвором. К стоку транзистора 20 подключен резистор 22, второй вывод которого является выходом (5b) блока 5. Исток транзистора 20 является входом (5a) блока 5, а затвор - его управляющим входом (5с).Block 5 (in accordance with figure 1) is made on an n-channel field effect transistor 20 with a resistor 21 and a zener diode 23 between the source and the gate. A resistor 22 is connected to the drain of the transistor 20, the second output of which is the output (5b) of block 5. The source of the transistor 20 is the input (5a) of block 5, and the gate is its control input (5c).

Блок 5 (в соответствии с фиг.1 и 2) выполнен на биполярном n-p-n транзисторе 27 с резистором 29 и диодом 30 между эмиттером и базой. К коллектору транзистора подключен резистор 28, второй вывод которого является выходом (5b) блока 5. Эмиттер транзистора 27 является входом (5a) блока 5, а база - его управляющим входом (5с).Block 5 (in accordance with figures 1 and 2) is made on a bipolar n-p-n transistor 27 with a resistor 29 and a diode 30 between the emitter and the base. A resistor 28 is connected to the collector of the transistor, the second output of which is the output (5b) of block 5. The emitter of the transistor 27 is the input (5a) of block 5, and the base is its control input (5c).

Устройство защиты от перегрузки по току работает следующим образом.The overcurrent protection device operates as follows.

Пусть, например, в момент t1 (фиг.4) при замыкании коммутатора 13 между шиной 1 положительного потенциала входного напряжения и шиной 2 отрицательного потенциала входного напряжения устройства подается напряжение +IN на время от t1 до t2. На входе 9а порогового элемента 9 возникает напряжение вследствие протекания первого тока в цепи: шина 1 положительного потенциала входного напряжения → конденсатор 17 → резистор 16 → входное сопротивление порогового элемента 9 и второго тока в цепи: шина 1 положительного потенциала входного напряжения → датчик тока 3 → резистор 8 → входное сопротивление порогового элемента 9. Если напряжение на входе 9a порогового элемента 9 превышает его порог срабатывания, то на его выходе 9b появляется напряжение, открывающее транзистор 20 блока 5. Вследствие протекания тока через открытый транзистор 20 между истоком и затвором транзистора 18 появляется напряжение, открывающее последний.Let, for example, at time t 1 (Fig. 4), when the switch 13 is closed between the bus 1 of the positive potential of the input voltage and the bus 2 of the negative potential of the input voltage of the device, + IN is applied for a time from t 1 to t 2 . At the input 9a of the threshold element 9, a voltage occurs due to the first current flowing in the circuit: bus 1 of the positive input voltage potential → capacitor 17 → resistor 16 → input resistance of the threshold element 9 and the second current in the circuit: bus 1 of the positive input voltage potential → current sensor 3 → resistor 8 → the input resistance of the threshold element 9. If the voltage at the input 9a of the threshold element 9 exceeds its response threshold, then a voltage appears at its output 9b, opening the transistor 20 of block 5. As a result When current flows through an open transistor 20, a voltage appears between the source and gate of transistor 18, which opens the latter.

Через открытый транзистор 18 протекает ток IH (фиг.4) по цепи: шина 1 положительного потенциала входного напряжения → датчик тока 3 → транзистор 18 → шина 10 положительного потенциала выходного напряжения → блок нагрузки 14 → шины 11 и 2 отрицательного потенциалов выходного и входного напряжений.A current I H flows through an open transistor 18 (Fig. 4) along the circuit: bus 1 of the positive potential of the input voltage → current sensor 3 → transistor 18 → bus 10 of the positive potential of the output voltage → load block 14 → bus 11 and 2 of the negative potentials of the output and input stresses.

Назначение апериодического звена 6 - а) защита сигнала на входе 9а порогового элемента 9 от "нулевого" (низкого) потенциала от момента замыкания коммутатора 13 до открытия транзистора 18 и появления напряжения на нагрузке 14 (т.е. - в течение времени переходного процесса нарастания тока до номинального значения, б) форсированная подача напряжения на вход 9а порогового элемента 9 через конденсатор 17.The purpose of the aperiodic link 6 is a) to protect the signal at the input 9a of the threshold element 9 from the "zero" (low) potential from the moment of closure of the switch 13 to the opening of the transistor 18 and the appearance of voltage on the load 14 (i.e., during the transition rise time current to the nominal value, b) forced supply of voltage to the input 9a of the threshold element 9 through the capacitor 17.

Назначение защитных стабилитронов 19 и 23 - ограничение напряжений на затворах транзисторов 18 и 20 от недопустимых значений (в соответствии со спецификациями на эти транзисторы). Резистор 21 обеспечивает "привязку" затвора транзистора 20 к его истоку.The purpose of the protective zener diodes 19 and 23 is to limit the voltages at the gates of transistors 18 and 20 from unacceptable values (in accordance with the specifications for these transistors). The resistor 21 provides a "binding" of the gate of the transistor 20 to its source.

Соотношение номиналов резисторов 7 и 22 выбирается из компромисса между минимальным падением напряжения на электронном ключе 4 и максимально возможным рабочим током IH (фиг.4) в нагрузку (блок нагрузки 14).The ratio of the values of the resistors 7 and 22 is selected from a compromise between the minimum voltage drop on the electronic key 4 and the maximum possible operating current I H (Fig. 4) to the load (load block 14).

Если в некоторый момент времени (t3) ток IH может достичь недопустимых значений, т.е. возникает дополнительный ток IДОП, например, как это показано на фиг.4 (возможное значение тока - 10А), ток IH увеличивается до пределов, определяемых характеристиками транзистора 18 при заданных номиналах резисторов 7 и 22 (участок от t3 до t4) и током через транзистор 20. Сопротивление электронного ключа 4 начинает повышаться, что приводит к увеличению падения напряжения на нем. При этом напряжение +OUT на блоке нагрузки начинает 14 уменьшаться и через время, определяемое постоянной времени τ=R(15)·C(17), напряжение на входе 9a порогового элемента 9 уменьшается, что приводит к его отключению и, в следствие этого, к снятию напряжения с входа 5c блока 5. Кроме того, уменьшению напряжения на входе 9a порогового элемента 9 способствует увеличение падения напряжения на шунте 3, передающееся через резистор 8. Действие указанных факторов приводит к закрытию транзисторов 20 и 18 и прекращению подачи тока (напряжения) в блок нагрузки 14. Весь процесс выключения электронного ключа 4 проходит в интервале от t3 до t4 :ток IH сначала увеличивается из-за задержки, связанной с постоянной времени τ, а затем прекращается. Время переходного процесса в зависимости от параметров устройства составляет от 2 до 8 мс.If at some point in time (t 3 ) the current I H can reach unacceptable values, i.e. there is an additional current I ADC , for example, as shown in Fig. 4 (the possible current value is 10A), the current I H increases to the limits determined by the characteristics of the transistor 18 at the given values of the resistors 7 and 22 (section from t 3 to t 4 ) and current through the transistor 20. The resistance of the electronic switch 4 begins to increase, which leads to an increase in the voltage drop across it. In this case, the voltage + OUT on the load block begins to decrease 14 and after a time determined by the time constant τ = R (15) · C (17), the voltage at the input 9a of the threshold element 9 decreases, which leads to its disconnection and, as a result, to the removal of voltage from the input 5c of block 5. In addition, a decrease in the voltage at the input 9a of the threshold element 9 contributes to an increase in the voltage drop at the shunt 3, transmitted through the resistor 8. The action of these factors closes the transistors 20 and 18 and stops the current (voltage) supply per load unit 14. Weight l the process of turning off the electronic key 4 takes place in the range from t 3 to t 4 : the current I H first increases due to the delay associated with the time constant τ, and then stops. The transition process time, depending on the parameters of the device, is from 2 to 8 ms.

В качестве порогового элемента 9 может быть использована стандартная пороговая микросхема (например, триггер Шмидта) либо, в простейшем случае - стабилитрон, как это показано на фиг.2 и 3. Для указанных случаев выбирают стабилитроны с напряжением стабилизации от 6 до 12 В.As a threshold element 9, a standard threshold microcircuit can be used (for example, a Schmidt trigger) or, in the simplest case, a zener diode, as shown in Figs. 2 and 3. For these cases, zener diodes with a stabilization voltage of 6 to 12 V.

Пропадание перегрузки (IДОП) в момент t5 не приводит к включению электронного ключа 4 - его включение возможно только при перезапуске устройства.The loss of overload (I DOP ) at time t 5 does not turn on the electronic key 4 - its inclusion is possible only when the device is restarted.

На графике "P" (фиг.4) показана импульсная мощность, рассеиваемая на транзисторе 18. Расчеты показывают, что энергия, рассеиваемая транзистором 18, не превышает 0.2 Дж, при характерных допустимых значений для полевых транзисторов (в данном классе - на ток более 5 А) от 0.4 до 0.7 Дж.The graph "P" (figure 4) shows the pulse power dissipated by the transistor 18. Calculations show that the energy dissipated by the transistor 18 does not exceed 0.2 J, with typical allowable values for field-effect transistors (in this class, for a current of more than 5 A) from 0.4 to 0.7 J.

При наличии "бросков" входного напряжения "Устройство защиты от перегрузки по току" реагирует следующим образом:In the presence of "surges" of the input voltage, the "Overcurrent protection device" responds as follows:

1) Не реагирует на превышение напряжения (в части срабатывания защиты),1) Does not respond to excess voltage (in terms of protection operation),

не реагирует на понижение напряжения (в части срабатывания защиты), если оно в пределах допустимых значений (фиг.5).does not respond to undervoltage (in terms of protection operation), if it is within acceptable values (Fig. 5).

2) Выключается, если оно ниже допустимых значений (фиг.6).2) Turns off if it is below the permissible values (Fig.6).

3) Выключается, а затем автоматически включается, если входное напряжение ниже допустимых значений (фиг.7).3) Turns off, and then automatically turns on if the input voltage is below acceptable values (Fig.7).

Настройка на режимы 2) или 3) осуществляется при изготовлении устройства путем подбора резистора 16. Например, при входном напряжении 30 В режим 2) осуществляется при сопротивлении резистора 16 в диапазоне от 100 до 900 Ом, а режим 3) гарантированно осуществляется при сопротивлении резистора 16 более 1 кОм.The setting for modes 2) or 3) is carried out in the manufacture of the device by selecting a resistor 16. For example, with an input voltage of 30 V, mode 2) is performed with the resistance of resistor 16 in the range from 100 to 900 Ohms, and mode 3) is guaranteed to be carried out with the resistance of resistor 16 more than 1 kOhm.

На фиг.2 и 3 показаны варианты построения заявляемого устройства. Все процессы в них протекают аналогично описанным выше.Figure 2 and 3 show the construction options of the inventive device. All processes in them proceed as described above.

Фиг.8 и 9 иллюстрируют процессы в устройстве по фиг.2.Figs. 8 and 9 illustrate the processes in the device of Fig. 2.

На фиг.8 показан пример, аналогичный показанному на фиг.6.On Fig shows an example similar to that shown in Fig.6.

На фиг.9 показан пример, аналогичный показанному на фиг.7.In Fig.9 shows an example similar to that shown in Fig.7.

Фиг.10 иллюстрирует процессы в устройстве по фиг.3Figure 10 illustrates the processes in the device of figure 3

По сравнению с известным устройством [6] предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности за счет одновременного осуществления защиты от перегрузки по току, уменьшения времени срабатывания защиты при перегрузке по току и защиты нагрузки от выходного напряжения при его значениях ниже допустимых.Compared with the known device [6], the present invention extends the functionality by simultaneously protecting against overcurrent, reducing the response time of the overcurrent protection and protecting the load from the output voltage when its values are below acceptable.

Предлагаемая совокупность признаков в рассмотренных авторами решениях не встречалась для решения поставленной задачи и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".The proposed set of features in the solutions considered by the authors was not found to solve the problem and does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

ЛитератураLiterature

1. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник под редакцией Г.С.Найвельта. Москва: Радио и связь, 1986 г., стр. 1896, рис. 5.19.1. Sources of power for electronic equipment. Handbook edited by G.S. Naivelt. Moscow: Radio and Communications, 1986, p. 1896, Fig. 5.19.

2. Описание изобретения к патенту РФ №2210183, H03K 17/08.2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 22010183, H03K 17/08.

3. Описание изобретения к патенту РФ №2258302, H03K 17/08.3. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2258302, H03K 17/08.

4. Описание изобретения к патенту РФ №2240647, H03K 17/08.4. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2240647, H03K 17/08.

5. Описание изобретения к патенту РФ №2208292, H03K 17/085. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2208292, H03K 17/08

6. Описание изобретения к патенту РФ №2335843, H03K 17/086. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2338843, H03K 17/08

Claims (1)

Устройство защиты от перегрузки по току, содержащее последовательно соединенные шину положительного потенциала входного напряжения, датчик тока, электронный ключ, управляющий вход которого соединен с выходом элемента управления электронным ключом и через защитный резистор - с входом датчика тока, и шину положительного потенциала выходного напряжения, соединенную с входом апериодического звена, отличающееся тем, что в него дополнительно введен пороговый элемент, вход которого соединен через резистор с выходом датчика тока и выходом апериодического звена, общая точка которого соединена с входом датчики тока, выход порогового элемента соединен с входом элемента управления электронным ключом, а вход элемента управления электронным ключом соединен с входной и выходной шинами отрицательного потенциала напряжения. An overcurrent protection device comprising a series-connected bus of positive potential of the input voltage, a current sensor, an electronic key, the control input of which is connected to the output of the electronic key control element and, through a protective resistor, to the input of the current sensor, and a bus of the positive potential of the output voltage connected with an input of an aperiodic link, characterized in that a threshold element is additionally introduced into it, the input of which is connected through a resistor to the output of the current sensor and the output of ap of a periodic link, the common point of which is connected to the input of current sensors, the output of the threshold element is connected to the input of the electronic key control element, and the input of the electronic key control element is connected to the input and output buses of the negative voltage potential.
RU2013150620/08A 2013-11-13 2013-11-13 Overcurrent protection device RU2542950C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150620/08A RU2542950C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Overcurrent protection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150620/08A RU2542950C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Overcurrent protection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2542950C1 true RU2542950C1 (en) 2015-02-27

Family

ID=53290019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150620/08A RU2542950C1 (en) 2013-11-13 2013-11-13 Overcurrent protection device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542950C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693925C1 (en) * 2018-04-10 2019-07-05 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Overcurrent protection device
RU2703331C2 (en) * 2018-04-09 2019-10-16 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Overcurrent protection device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2210183C2 (en) * 2001-08-08 2003-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Electron voltage commutator
EP1282231B1 (en) * 1999-06-21 2004-12-29 Lutron Electronics Co., Inc. Load control system having an overload protection circuit
RU2331977C2 (en) * 2006-07-24 2008-08-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Voltage switch with over current protection
RU90571U1 (en) * 2009-08-24 2010-01-10 Закрытое Акционерное Общество "Корпоративный институт электротехнического приборостроения "Энергомера" POWER AMPLIFIER PROTECTION DEVICE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1282231B1 (en) * 1999-06-21 2004-12-29 Lutron Electronics Co., Inc. Load control system having an overload protection circuit
RU2210183C2 (en) * 2001-08-08 2003-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Electron voltage commutator
RU2331977C2 (en) * 2006-07-24 2008-08-20 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Voltage switch with over current protection
RU90571U1 (en) * 2009-08-24 2010-01-10 Закрытое Акционерное Общество "Корпоративный институт электротехнического приборостроения "Энергомера" POWER AMPLIFIER PROTECTION DEVICE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703331C2 (en) * 2018-04-09 2019-10-16 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Overcurrent protection device
RU2693925C1 (en) * 2018-04-10 2019-07-05 Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" Overcurrent protection device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101893675B1 (en) Circuit, method and system for overload protection
US20180294646A1 (en) Inrush control with multiple switches
US10044180B2 (en) Electronic circuit breaker for an electrical load in an on-board electrical system of a motor vehicle
US7443645B2 (en) Overcurrent detecting device
CN110462956B (en) Electronic safety device for a load that can be connected to a low-voltage direct-voltage network
CN106100008B (en) Battery device and method for manufacturing battery device
US9748789B2 (en) Charging/discharging control circuit, charging/discharging control device, and battery device
KR102108780B1 (en) Charge/discharge control circuit and battery device
US20090231773A1 (en) Transient blocking unit using normally-off device to detect current trip threshold
KR20130055499A (en) Short-circuit detection circuit and short-circuit detection method
CN106329898B (en) Quick discharge circuit and discharge method for soft start circuit
CN106067684B (en) Battery device
RU2542950C1 (en) Overcurrent protection device
US8526149B2 (en) Limiting current circuit that has output short circuit protection
RU2599190C2 (en) Voltage switch with overcurrent protection
RU2335843C2 (en) Voltage commutator with current overload protection
US9472947B2 (en) Protecting circuit and integrated circuit
RU183388U1 (en) HIGH VOLTAGE AND CURRENT PROTECTION SYSTEM PERFORMED BY THE SOLID-SWITCH OF THE SWITCHING DEVICE
WO2015019627A1 (en) Overcurrent protector
RU2693925C1 (en) Overcurrent protection device
RU2703331C2 (en) Overcurrent protection device
KR102525868B1 (en) Protection circuits and measuring devices for shunt resistors
RU168337U1 (en) ELECTRONIC INTEGRAL RELAY WITH TRANSFORMER DISCHARGE AND OVERLOAD PROTECTION
TW201607207A (en) Charge and discharge control circuit and battery device
AU2015253821A1 (en) Device input protection circuit