SE470530B - Strömbegränsare - Google Patents

Strömbegränsare

Info

Publication number
SE470530B
SE470530B SE9203432A SE9203432A SE470530B SE 470530 B SE470530 B SE 470530B SE 9203432 A SE9203432 A SE 9203432A SE 9203432 A SE9203432 A SE 9203432A SE 470530 B SE470530 B SE 470530B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
transistor
current
voltage
voltage divider
field effect
Prior art date
Application number
SE9203432A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9203432L (sv
SE9203432D0 (sv
Inventor
Leif Hansson
Folke Ekelund
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
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 Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9203432A priority Critical patent/SE470530B/sv
Publication of SE9203432D0 publication Critical patent/SE9203432D0/sv
Priority to PCT/SE1993/000956 priority patent/WO1994011937A1/en
Priority to DK94900335T priority patent/DK0630533T3/da
Priority to ES94900335T priority patent/ES2116573T3/es
Priority to CA002127441A priority patent/CA2127441A1/en
Priority to BR9305736A priority patent/BR9305736A/pt
Priority to AU55355/94A priority patent/AU667608B2/en
Priority to JP6511999A priority patent/JPH07503358A/ja
Priority to DE69318705T priority patent/DE69318705T2/de
Priority to EP94900335A priority patent/EP0630533B1/en
Priority to US08/151,819 priority patent/US5381296A/en
Priority to CN93121324A priority patent/CN1044756C/zh
Publication of SE9203432L publication Critical patent/SE9203432L/sv
Publication of SE470530B publication Critical patent/SE470530B/sv
Priority to NO942632A priority patent/NO309449B1/no
Priority to FI943395A priority patent/FI943395A/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/18—Modifications for indicating state of switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H03K17/795—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors
    • H03K17/7955—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled controlling bipolar transistors using phototransistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/025—Disconnection after limiting, e.g. when limiting is not sufficient or for facilitating disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/042—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using temperature dependent resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K2017/0806—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage against excessive temperature

Description

C (Vi fx! C! f? f'\_ Lf/I- 2 av strömbegränsning, vilken tillåter att en maximal effekt dras av en krets. Detta sker ofta genom att strömmen tillåts erhålla ett viss maximalt värde varefter spänningen minskas så att strömmen aldrig kan överstiga begränsningsvärdet. När spänningen därvid minskas kan detta medföra i många kretskopplingar att funktionen blir osäker genom att någon spänningsnivå blir kritisk, vilket kan äventyra hela tillämpningen.
För att råda bot mot detta måste förutom strömövervakning även en motsvarande spänningsövervakning anordnas, så att matningen bryts och fel indikeras om spänningen underskrider ett på förhand fastställt värde. Detta innebär att hela säkerhetssystemet blir synnerligen komplext och eventuellt mer omfattande än den detalj som skall övervakas. Detta är t. ex. ett problem i utrustningar som betjänar många användare och där önskemålet givetvis är att ett fel hos någon användare inte får störa övriga användare. Ett exempel på en sådan tillämpning kan vara ett telefonnät, där om en abonnent drabbas av ett fel detta inte på något sätt får påverka någon av de andra kanske hundratusentals abonnenterna.
I en sådan tillämpning är det av vikt att strömövervakningen kan ske på enklast möjliga men effektivaste sätt för att hålla installationskostnaderna på en rimlig nivå. Det finns inom elektroniken och datatekniken många liknande tillämpningar där en överbelastningsövervakning är'önskvärd.och vilken är snabb och exakt utan att anordningen alstrar radiostörningar och vidare ej är komplicerad. Ett ytterligare önskemål är att ett sådant skydd inte nödvändigtvis måste ersättas med en.ny komponent utan enkelt manuellt eller automatiskt kan återställas när felkällan är eliminerad.
I US-A-4 531 083 och US-A-4 531 084 är visat en strömreglerande krets för ett nätaggregat för likström, vilket är avsett för laddning av återladdningsbara batterier utan användning av transformatorer, kondensatorer eller spolar. En första och en sista transistor har sina emittrar kopplade via ett femte strömbegränsande PTC-motstånd vilket kan fungera som en säkring.
I stället för ett antal transistorer i en Darlingtonkoppling kan »J G3 01 C J cv 3 även användas en DMDS-fälteffekttransistor. PTC-motståndet är avsett att arbeta vid en nominell temperatur av l25°C under batteriladdning varvid laddningsströmmen kommer att minska med 0,45% per grad ökad arbetstemperatur för detta motstånd.
Motståndet är vidare företrädesvis utfört genom metallisering med ett materialval sådant att motståndet kommer att fungera som en smältsäkring.
I DE-B-2 533 182 visas en kopplingsanordning för fastställande av en utlöst säkring i en strömförsörjningsanordning, varvid en optokopplare används för att till en visningsanordning ange att dess tillordnade säkring utlöst.
Det finns följaktligen ett behov av en anordning för strömbe- gränsning vilken är snabb och.exakt, samtidigt som att önskemålet är att effektutveckligen i anordningen under normala driftsför- hållanden skall vara mycket liten.
Beskrivning av uppfinningen Det är följaktligen ett syfte med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla ett strömbegränsande kortslutningsskydd vilken anordning uppfyller specifikationerna: a) snabb direkt utlösning vid valt strömvärde, b) minimala effektförluster vid normal ström, c) att ha en olinjär karakteristik vid utlösningsströmmen så att anordningens utlösning då accelereras, d) att kortslutningsströmmen är begränsad till önskad nivå oberoende av den matande källans inre impedans, e) att anordningen vid drift inte alstrar några radiofre- kventa störningar, och f) vid brytning av felström begränsar anordningen den inducerade överspänningen till ett fastställt värde.
I enlighet med föreliggande uppfinning tillhandahålls en anord- ning enligt ovanstående specifikationer, vilken vidare efter utlösning enkelt är återställbar när orsaken till strömrusningen fastställts och eliminerats. fx ~ 1 (TI I 4 Vidare tillhandahålls i enlighet med den föreliggande uppfin- ningen en anordning för strömbegränsning vilken utnyttjar en kombinerad elektronisk och termisk återkopplingsprincip.
Ytterligare i enlighet med föreliggande uppfinning tillhandahålls en anordning vilken uppvisar en noggrant fastställd fördröjning vid uppnådd märkström, efter vilken tidsfördröjning anordningen omedelbart snabbt utlöser, varvid vid fel i lasten felströmmen begränsas till ett väsentligt lägre värde än med en konventionell säkring.
I enlighet med. den föreliggande uppfinningen, tillhandahålls vidare en. anordning' enligt ovanstående specifikation. som är automatiskt eller manuellt återställbar samt vilken utan att avlägsnas kan ställas i ett inaktivt läge.
Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen kommer att beskrivas i form av ett antal belysande utföringsformer med hjälp av de bifogade ritningarna i vilka: Fig. 1 är ett kopplingsschema över en grundläggande belysande utföringsform av strömbegränsaren i enlighet med den föreliggande uppfinningen, Fig. 2 är ett kopplingsschema över en andra utföringsform av strömbegränsaren i enlighet med den föreliggande uppfinningen, Fig. 3 är ett kopplingsschema över en tredje utföringsform av strömbegränsaren i enlighet med den föreliggande uppfinningen, Fig. 4 är ett kopplingsschema över en fjärde utföringsform av strömbegränsaren i enlighet med den föreliggande uppfinningen, och $\ \J CD Un (M CZ? 5 Fig. 5 är ett kopplingsschema över en femte utföringsform av strömbegränsaren i enlighet med den föreliggande uppfinningen.
Beskrivning av belysande utföringsformer I fig. 1 är för en belysande utföringsform visat ett kopp- lingsschema över en krets vilken utnyttar en elektronisk och termisk återkopplingsprincip i enlighet med den föreliggande uppfinningen. Kopplingsschemat innefattar ett antal motstånd R2, R3, R4, R7, R8, R9 samt ett olinjärt temperaturberoende motstånd R5. Vidare innefattar kopplingen en fälteffekttransistor M1 i serie med det olinjära temperaturberoende motståndet R5, samt en kiseldiod D1 och tvâ zenerdioder Zl, Z2, en bipolär NPN-transis- tor Ql och två kondensatorer Cl och C2. Den väsentliga funktions- delen i enlighet med uppfinningen utgörs huvudsakligen av komponenterna Ml, R5, Ql, R4, R3 och R8. I den belysande utför- ingsformen är motståndet R5 ett PTC motstånd av typ RUE 800 tillverkat av Raychen Pontaisc SA, Frankrike. Vidare är M1 en effekt-mosfet exempelvis av typen. MTW 45NlOE tillverkad av Motorola och transistorn Q1 är exempelvis en BC 847B exempelvis tillverkad av'Motorola. Övriga motstånd, kondensatorer och.dioder utgörs av allmänt tillgängliga standardkomponenter. Zenerdioden Zl har en härvid zenermärkspänning 12 volt, medan Z2 har en zenermärkspänning 90 volt.
Swl betecknar en omkopplare vilken har tre lägen, FRÅN, TILL och ÅTERSTÄLLNING. Med omkopplaren i :Läget FRÅN läggs en tillräcklig potential via motståndet R2 för att transistorn Q1 skall leda varvid som följd av detta fälteffekttransistorn M1 blockeras och inte släpper igenom någon ström. Med andra ord kopplas lasten L ur.
Om omkopplaren SW1 kortvarigt förs över till läget ÅTERSTÄLLNING slår Ql ifrån och spänningen på styret av M1 växer snabbt till den nivå som bestäms av zenerdioden Zl och spänningsdelaren bestående av motstånden R4 och R7 där R4 är kopplad till den positiva polanslutningen på spänningskällan som matar lasten L.
I* *~ I (I) L: 1 \ 6 Därvid kommer fälteffekttransistorn M1 att leda ström och lasten L kopplas följaktligen in. Styret på Ml erhåller en sådan potential att den är helt ledande varvid spänningsfallet över Ml vid måttliga strömmar blir i det närmaste försumbart (någon eller några tiondels volt). Om omkopplaren Swl därefter lämnas i neutralläget, dvs. TILL, arbetar därefter kopplingen i sitt driftläge.
I serie med den sålunda skapade strömkretsen är vidare det olinj ära temperaturberoende motståndet R5 inkopplat vid kollek- toranslutningen av transistorn M1. Vid normal arbetstemperatur är resistansen för R5 liten och av samma storleksordning som tillresistansen för Ml. Båda komponenterna M1 och R5 är i den föredragna utföringsformen monterade så att i drift med normal ström erhålls termisk jämvikt mellan utvecklad förlusteffekt och bortkyld värmeeffekt från M1 och RS. Dessa komponenter är monterade med god termisk kontakt till den komponentbärande skivan (glasfiberkort, keramiskt substrat eller en metallskiva om komponenterna är isolerade från metallskivan). Det olinjära temperaturberoende motståndet är vidare lämpligen monterat så att det även påverkas av den värmeenergi som utvecklas av transistorn M1. Vid ett utförande med diskreta, kapslade komponenter monteras transistorn M1 lämpligen med en kylfläns. Kretsen skapad i serie med lasten L och den positiva respektive negativa polanslutningen på spänningskällan arbetar därmed med omkopplaren SW1 i läget TILL i sitt driftläge med övervakning och beredskap att momentant bryta strömkretsen för lasten L vid en på förhand fastställd överström.
Om strömmen genom lasten L överskrider det valda utlösningsvärdet händer följande. Temperaturen för både M1 och R5 kommer att öka markant, varvid den ökande temperaturen för R5 leder till att dess resistans snabbt ökar på ett accelererande sätt (olinj ärt beroende). Den snabbt ökande resistansen i R5 och i viss mån även i M1 tillsammans med den onormala strömmen ger härvid ett ökande spänningsfall över R5 i serie med M1. Genom verkan av en första spänningsdelare bestående av lasten L och kombinationen Ml och Ja.
\J CD (fw C M 7 R5 ökar därvid spänningen över en andra spänningsdelareIbestàende av motstånden R3 och R8 vilka matar transistorn Q1. När potentia- len i punkten mellan motstånden R3 och R8, vilken matar baselekt- roden på transistorn Q1, överskrider en tröskelnivå blir Q1 ledade, vilket sker i ett typiskt fall på mycket kort tid, av storleksordningen mikrosekund, och därvid kortsluter zenerdioden Zl, går transistorn M1 över till sitt oledande tillstånd och strömmen genom lasten L bryts.
Efter brytningen av strömmen genom lasten L finns hela matnings- spänningen över den andra spänningsdelaren med R3 och R8 och följaktligen matas Q1 med tillräcklig basström för att vara helt ledande och håller därmed kvar M1 i blockerande oledande till- stånd.
Vid en kortslutning i lasten.L växer kortslutningsströmmen snabbt och därmed spänningsfallet över M1 och R5. När tröskelniván för bas-emitterspänningen för Ql överskrids initieras frånslagsför- loppet. En eventuellt önskad tidsfördröj ning mellan feltidpunkten (kortslutningens inträffande) och frånslaget av M1 erhålls genom valet av lämpligt värde på kondensatorn Cl. Toppströmmen genom M1 bestäms av värdet för Cl och av lastens L induktans. Om Cl utelämnas, bestäms toppströmmen.av'dels bas-emitterspänningen.för Q1 och dels av kvoten R3/R8.
Om transistorn. M1 ej klarar att bryta. kortslutningsströmmen begränsar R5 maximala strömmen till ett måttligt värde och tvingar därefter ned strömmen till nära noll genom att öka sin resistans till flera tiotusentals ohm extremt snabbt.
S1 är en vanlig standard smältsäkring, vilken har ett relativt stort värde och motiveras av myndighetskrav (det accepteras ej av myndighet att använda enbart en elektronisk krets som kortslutningsskydd), men S1 kommer i praktiken aldrig att utlösas.
Transient spänning vid brytning av induktiv last begränsas av [x ~ 1 ( J (Il I C f? 8 zenerdioden Z2 i samspel med M1. Dess frånslagstid bestäms av zenerspänningen och mängden induktiv energi som måste upptas av M1. Dioden Dl hindrar ström att flyta genom Z2 när M1 är fullt ledande. R9 och C2 är utformade för att dämpa oscillationer vid frånslag av M1 (s.k. "snubberkrets").
Vidare visas i fig. 2 en ytterligare utföringsform i enlighet med den föreliggande uppfinningen. I fig. 2 har till kopplingsexem- plet enligt fig. 1 tillfogats en ytterligare bipolär transistor Q2 exempelvis av typ BC 847B med en tillhörande tredje spännings- delare bestående av motstånden RlO och Rll, en kondensator C3 samt en kiseldiod D2.
Grundfunktionen för kretskopplingen visad i fig. 2 är densamma som för kopplingen visad i fig. 1, men med det tillägget att kopplingen automatiskt återställes en viss tid efter utlösning.
Transistorn Q2 är inkopplad parallellt med motståndet R8 mellan transistorns Ql bas och emitter. Baselektroden på Q2 matas via den tredje spänningsdelarens motstånd RlO och R11. När transis- torn M1 bryter strömmen genom lasten L och spänningen över den andra spänningsdelaren R3 och R8 blir lika med matningsspänningen erhålls även denna spänning över den tredje spänningsdelaren.
Kondensatorn C3 kommer då att börja laddas upp via motståndet RlO till en spänning som motsvarar delningsförhàllandet genom RlO och R11. När spänningen på baselektroden då efter någon tid över- skrider tröskelspänningen för Q2 börjar Q2 leda, varvid transis- torn Q2 shuntar ut spänningsnivån in via baselektroden på transistorn Ql som därvid slutar att leda. När transistor Ql blir oledande erhålls åter styrspänning på styret av fälteffekttrans- istorn M1 som därmed åter slår över till fullt ledande tillstånd och ström kan åter flyta genom lasten L. När M1 åter leder försvinner spänningew1över'den andra och tredje spänningsdelaren.
Dioden D2 ser därvid till att kondensatorn C3 snabbt urladdas och därmed befinner sig hela anordningen åter i driftläge.
Om felet (kortslutningen) kvarstår, blockerar anordningen åter efter en viss tid beroende bland annat av tidskonstanterna för .Es * Cl C23 ( V1 CH 'LJ 9 kombinationerna R9 och C2, samt R3, R8 och Cl. Anordningen kommer därmed att bryta och sluta strömmen med en viss repetitions- frekvens som beror av de valda tidskonstanterna förutom de ovan nämnda även kombinationen av R10, Rll och C3.
Kretsen enligt fig. 2 innefattar vidare två vanliga lysdioder (LED) D3 och D4 i serie med ett respektive strömbegränsnings- motstånd R1 och R6. När matningsspänning finns och transistorn M1 leder lyser D3 som en till-markering. Om matningsspänningen kvarstår men ingen ström flyter genom lasten L och en tillräcklig spänning kommer att ligga över den andra (och tredje) spännings- delaren lyser D4 angivande en utlösning av kopplingen. I det fallet i fig. 2 att anordningen upprepat bryter och sluter strömmen kommer D3 och D4 att växelvis blinka som en indikering på detta tillstånd. Skulle repetitionsfrekvensen vara till- räckligt hög kommer ögat att uppfatta att båda dioderna lyser som en markering av fortsatt fel i lasten L.
Fig. 3 visar en tredje utföringsform i enlighet med den före- liggande uppfinningen där kretskopplingen enligt fig. 1 försetts med dioderna D3 och D4 samt vidare en optokopplare OPl, vilken i den belysande utföringsformen exempelvis är av typen CNY 74-4 tillverkad av Telefunken. I detta fall anger alltså lysdioden D3 när kopplingen är spänningssatt och M1 ledande, medan D4 anger att kopplingen utlöst. Samtidigt med att D4 erhåller spänning och tänds erhåller också 0Pl som ligger i serie med D4 samma ström och utnyttjas för att till en fjärrindikering ange att kopplingen utlöst.
I fig. 4 demonstreras en ytterligare utvidgning av kretsen enligt fig. 3, där kretsanordningen förberetts för fjärrstyrning med hjälp av två ytterligare optokopplare OP2 och OP3 av motsvarande typ som OP1. Emitterelektroden för en fototransistor i optokop- plaren OP3 är härvid via ett ytterligare motstånd Rl2 kopplad till kollektorelektroden för en fototransistor i optokopplaren OP2 och vidare till basanslutningen på transistorn Ql. Med hjälp av de båda optokopplarna kan därvid kretskopplingen för ström- ~.,__ CI.) fx (_ ”> 10 övervakningen fjärrstyras förutom den direkta styrningen med omkopplaren SWl. När optokopplaren OP3 erhåller matningsspänning så att dess inbyggda lysdiod lyser öppnar dess inbyggda fotot- ransistor varvid ström via det extra motståndet Rl2 leds in på transistorns Q1 bas varvid denna kommer att leda ström vilket i sin tur gör, enlig ovan, att fälteffekttransistorn, sätts i oledande tillstånd. Alltså erhålls samma funktion som om omkopplaren Swl sätt i läget FRÅN. Härvid är det alltså möjligt att även koppla in och ur lasten L genom en fjärrstyrning.
När optokopplaren OP2 på liknande sätt erhåller en styrspänning kommer dess fototransistor på ett motsvarande sätt att kortsluta transistorns Ql baselektrod till den negativa matningsanslut- ningen, vilket motsvarar funktionen när den manuella omkopplaren föres till läget ÅTERSTÄLLNING. Med andra ord.kan kretskopplingen återställas med hjälp av en fjärrstyrning.
Slutligen visas i Fig. 5 i en belysande utföringsform där kretsen i enlighet med fig. 3 istället för optokopplarna OP2 och OP3 försetts med en integrerad krets IC1, i den belysande utförings- formen utgörande en 5 volts logikkrets av TTL-typ eller CMOS-typ företrädesvis med en utnivå med tre tillstånd. Ett exempel på kretstyp för IC1 som är tillämpbar i den belysande utförings- formen är en 74LSl23. Logikkretsens utgång sluts därvid endera till minusmatningen vid funktionen ÅTERSTÄLLNING och till plusmatningen för tillståndet FRÅN och varvid utgången normalt intar sitt flytande tillstånd när kretskopplingen skall vara TILL och aktiv och övervaka strömmen genom lasten L. Styrningen av den integrerade kretsen IC1 sker i enlighet med teknikens ståndpunkt och möjliggör enkelt applicerande av kretskopplingen i digitala tillämpningar. fw

Claims (5)

(II _r-.l CD ll PATENTKRAV
1. Strömbegränsare i form av ett elektroniskt kortslutningsskydd med minimala effektförluster vid normal ström innefattande i strömvägen en MOS-fälteffekttransistor (M1) och ett temperaturbe- roende motstånd (R5), varvid transistorn styrs av en avkännings- krets vilken fastställer kortslutningsströmmen, k ä n n e - t e c k n a d av att strömbegränsaren utnyttjar en kombinerad elektronisk och termisk återkoppling genom att det temperaturberoende motståndets temperatur även påverkas av värmeenergi avgiven av fälteffekt- transistorn (M1), att det temperaturberoende motståndet elektriskt är inkopplat i serieamed fälteffekttransistorns (M1) kollektorelektrod, varvid strömmen som skall kontrolleras passerar genom fälteffekttrans- istorn (M1) från dess kollektor till dess emitter, att fälteffekttransistorn (M1) vid normal drift är fullstän- digt ledande genom att spänningen på dess styre hålls maximalt hög med hjälp av ett motstånd (R4) och en zenerdiod (Zl), att anordningen vidare innefattar en återkopplingsslinga in- nefattande, (R5) bildande en första spänningsdelare i serie med en last (L), en förutom det temperaturberoende motståndet andra spänningsdelare innefattande två motstånd (R3, R8) samt en andra transistor (Ql), varvid den andra transistorn (Ql) är parallellkopplad med zenerdioden (Zl) vilken därigenom kortslutes av den andra transistorn (Ql) när denna börjar leda ström på grund av att via den första och andra spänningsdelaren (L, R5 resp. R3, R8) potentialen på dess baselektrod överskrider ett tröskelvärde där den andra transistorn (Ql) börjar leda, att anordningen har två stabila lägen, ett läge där den andra transistorn (Ql) är väsentligen oledande och fälteffekttrans- istorn (M1) är fullt ledande och ett andra stabilt läge där den andra transistorn (Ql) är ledande och fälteffekttransistorn (M1) är oledande och innebärande att anordningen ej stationärt kan befinna sig inom ett linjärt arbetsområde för fälteffekttrans- istorn (M1). t-IJ L" 3 C51 “z l C; 'J 12
2. Strömbegränsare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det temperaturberoende motståndet (R5) uppvisar en kraftig olinj är karakteristik varvid spänningsfallet över motståndet (R5) snabbt ökar vid ökande ström, varigenom även spänningen över den andra spänningsdelaren (R3, R8) snabbt ökar och den andra transistorn (Ql) därmed börjar leda vilket får fälteffekttrans- istorn (M1) att slå över till det oledande läget.
3. Strömbegränsare enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att en kondensator (Cl) är inkopplad till baselektroden.på den andra transistorn (Ql) för att erhålla en fastställd tidskonstant innan transistorn (Ql) börjar leda vid ökad spänning över den andra spänningsdelaren (R3, R8), varvid avslaget av fälteffekt- transistorn fördröjs med en tid motsvarande RC-produkten för tidsfördröjningsanordningen på den andra transistorns (Ql) baselektrod.
4. Strömbegränsare enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a d av att en tredje spänningsdelare (RlO, Rll) parallell med den andra spänningsdelaren (R3, R8), en tredje transistor (Q2) inkopplad till baselektroden. på den. andra transistorn (Ql) parallellt över den.andra spänningsdelarens motstånd (R8), varvid den tredje spänningsdelarens (RlO, Rll) uttag tillsammans med en tredje kondensator (C3) är kopplad till baselektroden på den tredje transistorn, för att efter en tid som fastställs av RC- produkten för den tredje spänningsdelaren (RlO, Rll) och den tredje kondensatorn (C3) åstadkomma en automatisk återställning av strömbegränsaren.
5. Strömbegränsare enligt något av föregående, k ä n n e - t e c k n a d av att innefatta en enpolig omkopplare med tre lägen, varvid baselektroden. på. den. andra transistorn (Ql) via ett första kontaktläge kan tillfälligt slutas till emitterelektroden på den andra transistorn (Ql) för återställning av strömbegränsaren, eller baselektroden kan via ett andra kontaktläge fast via ett f-. * ~J C23 (S1 C i (f) 13 motstånd (R2) anslutas till en spänningsmatning för att kontinu- erligt hålla den andra transistorn (Ql) ledande och strömbe- gränsaren i sitt oledande tillstànd, varj ämte omkopplaren har ett neutralläge mellan det första och andra kontaktläget.
SE9203432A 1992-11-16 1992-11-16 Strömbegränsare SE470530B (sv)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9203432A SE470530B (sv) 1992-11-16 1992-11-16 Strömbegränsare
EP94900335A EP0630533B1 (en) 1992-11-16 1993-11-10 A short-circuit limiting protector
AU55355/94A AU667608B2 (en) 1992-11-16 1993-11-10 A short-circuit limiting protector
DE69318705T DE69318705T2 (de) 1992-11-16 1993-11-10 Kurzschlussbegrenzende schutzvorrichtung
ES94900335T ES2116573T3 (es) 1992-11-16 1993-11-10 Dispositivo protector que limita una corriente de cortocircuito.
CA002127441A CA2127441A1 (en) 1992-11-16 1993-11-10 A short-circuit limiting protector
BR9305736A BR9305736A (pt) 1992-11-16 1993-11-10 Limitador eletronico de corrente de curto-circuito
PCT/SE1993/000956 WO1994011937A1 (en) 1992-11-16 1993-11-10 A short-circuit limiting protector
JP6511999A JPH07503358A (ja) 1992-11-16 1993-11-10 短絡電流制限保護器
DK94900335T DK0630533T3 (da) 1992-11-16 1993-11-10 Kortslutningsbegrænsende beskyttelsesindretning
CN93121324A CN1044756C (zh) 1992-11-16 1993-11-15 一种短路限流保护器
US08/151,819 US5381296A (en) 1992-11-16 1993-11-15 Short circuit limiting protector
NO942632A NO309449B1 (no) 1992-11-16 1994-07-13 Anordning for begrensning av ström ved kortslutning
FI943395A FI943395A (sv) 1992-11-16 1994-07-15 Ett skydd som begränsar kortslutningar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9203432A SE470530B (sv) 1992-11-16 1992-11-16 Strömbegränsare

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9203432D0 SE9203432D0 (sv) 1992-11-16
SE9203432L SE9203432L (sv) 1994-05-17
SE470530B true SE470530B (sv) 1994-07-04

Family

ID=20387827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9203432A SE470530B (sv) 1992-11-16 1992-11-16 Strömbegränsare

Country Status (14)

Country Link
US (1) US5381296A (sv)
EP (1) EP0630533B1 (sv)
JP (1) JPH07503358A (sv)
CN (1) CN1044756C (sv)
AU (1) AU667608B2 (sv)
BR (1) BR9305736A (sv)
CA (1) CA2127441A1 (sv)
DE (1) DE69318705T2 (sv)
DK (1) DK0630533T3 (sv)
ES (1) ES2116573T3 (sv)
FI (1) FI943395A (sv)
NO (1) NO309449B1 (sv)
SE (1) SE470530B (sv)
WO (1) WO1994011937A1 (sv)

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59712438D1 (de) * 1996-05-31 2006-02-23 Infineon Technologies Ag Stromversorgungsnetz
EP0810706A3 (de) * 1996-05-31 1998-08-05 Siemens Aktiengesellschaft Spannungsversorgungsnetz
DE19637435C2 (de) * 1996-09-13 1999-07-01 Siemens Ag Elektronische Sicherung
DE19736356C2 (de) * 1997-08-21 2001-06-07 Mannesmann Vdo Ag Kurzschluß-Schutzschaltung
US6100745A (en) * 1998-08-10 2000-08-08 Johnson Controls Technology Company Combination positive temperature coefficient resistor and metal-oxide semiconductor field-effect transistor devices
US6153948A (en) * 1998-08-13 2000-11-28 Cogan; Adrian I. Electronic circuits with wide dynamic range of on/off delay time
US6181541B1 (en) * 1998-10-22 2001-01-30 Shukri Souri Transistor-PTC circuit protection devices
US6188556B1 (en) 1998-10-22 2001-02-13 Shukri Souri Two-terminal transistor PTC circuit protection devices
US6300632B1 (en) 1999-10-14 2001-10-09 The Regents Of The University Of Michigan Uncooled infrared focal plane imager and microelectromechanical infrared detector for use therein
US6606228B1 (en) * 2000-11-27 2003-08-12 Ametek, Inc. Fault detection circuit for use with a power control device
DE10062026A1 (de) * 2000-12-13 2002-07-04 Siemens Ag Elektronische Schalteinrichtung
US6816352B2 (en) * 2001-02-16 2004-11-09 Panamax Abnormal voltage protection circuit
DE10127233C1 (de) * 2001-05-22 2002-11-28 Pilz Gmbh & Co Sicherheitsschaltmodul und Verfahren zur Prüfung des Abschaltvermögens eines Schaltelements in einem Sicherheitsschaltmodul
US6633475B2 (en) * 2001-06-22 2003-10-14 Robert Bosch Corporation High side supply shut down circuit
US6587027B1 (en) * 2002-01-23 2003-07-01 International Rectifier Corporation Solid state fuse
DE10255012B4 (de) * 2002-11-25 2021-08-05 Siemens Schweiz Ag Schaltung zur Begrenzung der beim Schalten von kapazitiven/induktiven Lastkomponenten auftretenden Stromspitzen
US6781502B1 (en) * 2003-05-06 2004-08-24 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Method of forming a protection circuit and structure therefor
US7957116B2 (en) * 2006-10-13 2011-06-07 Advanced Analogic Technologies, Inc. System and method for detection of multiple current limits
US7973533B2 (en) 2008-02-27 2011-07-05 Vertical Power, Inc. In-circuit testing for integrity of solid-state switches
US8384334B2 (en) * 2008-09-30 2013-02-26 Uchiya Thermostat Co., Ltd. Normal-condition-off-type protection element and control unit having the normal-condition-off-type protection element
TWI385887B (zh) * 2009-07-13 2013-02-11 Asus Technology Pte Ltd 直流－直流轉換器的過電流保護裝置與方法
DE102011011366B4 (de) * 2011-02-16 2012-08-23 Borgwarner Beru Systems Gmbh Elektrische Heizung und Baueinheit hierfür
US8723427B2 (en) 2011-04-05 2014-05-13 Abl Ip Holding Llc Systems and methods for LED control using on-board intelligence
DE102012107779A1 (de) * 2012-08-23 2014-02-27 Dspace Digital Signal Processing And Control Engineering Gmbh Elektronische Schutzvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Schutzvorrichtung sowie deren Verwendung
CN104242277B (zh) * 2013-06-21 2018-03-23 中国科学院微电子研究所 一种对负载或输出进行限流保护的装置
CN104883768A (zh) * 2014-02-28 2015-09-02 林万炯 一种led灯具电源管理系统及管理方法
CN104500335B (zh) * 2014-11-28 2017-10-13 广东瑞德智能科技股份有限公司 一种风力发电机软制动电路
KR102155501B1 (ko) 2016-04-13 2020-09-14 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 두 개의 전류 모니터를 포함하는 장치
RU2622893C1 (ru) * 2016-07-04 2017-06-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Электронный предохранитель
DE102016221647A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Treiberschaltung für einen bürstenlosen Gleichstrommotor
US10128831B1 (en) * 2017-02-06 2018-11-13 Juniper Networks, Inc. Apparatus, system, and method for ensuring reliable initialization conditions in response to external reset signals
TWI660563B (zh) * 2017-12-06 2019-05-21 和碩聯合科技股份有限公司 放電裝置
RU194201U1 (ru) * 2019-06-03 2019-12-03 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт командных приборов" Устройство защиты от несанкционированной подачи напряжения на электрический прибор
CN111200425A (zh) * 2020-01-23 2020-05-26 华为技术有限公司 一种复位电路及相关电子设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697863A (en) * 1971-01-04 1972-10-10 Texas Instruments Inc Overcurrent protection system and sensor used therewith
US3935511A (en) * 1973-12-26 1976-01-27 Texas Instruments Incorporated Current inrush limiter
DE2533182B2 (de) * 1975-07-24 1978-01-12 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltung zum feststellen ausgeloester sicherungen in stromversorgungsanlagen
US4531083A (en) * 1983-03-07 1985-07-23 Solid State Chargers Research And Development Limited Partnership Current regulating circuit
US4531084A (en) * 1983-03-07 1985-07-23 Solid State Chargers Research And Development Limited Partnership Power supply with current regulating circuit
JPS6489914A (en) * 1987-09-29 1989-04-05 Seiko Epson Corp Overcurrent protective circuit
AU683271B2 (en) * 1993-07-01 1997-11-06 University Of Queensland, The A protection device using field effect transistors
HUT75489A (en) * 1993-09-08 1997-05-28 Siemens Ag Current limiting device

Also Published As

Publication number Publication date
AU5535594A (en) 1994-06-08
AU667608B2 (en) 1996-03-28
DK0630533T3 (da) 1998-10-12
EP0630533A1 (en) 1994-12-28
CN1092213A (zh) 1994-09-14
DE69318705D1 (de) 1998-06-25
FI943395A0 (sv) 1994-07-15
NO942632L (no) 1994-07-13
US5381296A (en) 1995-01-10
CN1044756C (zh) 1999-08-18
WO1994011937A1 (en) 1994-05-26
SE9203432L (sv) 1994-05-17
JPH07503358A (ja) 1995-04-06
FI943395A (sv) 1994-07-15
EP0630533B1 (en) 1998-05-20
NO942632D0 (no) 1994-07-13
SE9203432D0 (sv) 1992-11-16
BR9305736A (pt) 1997-01-28
NO309449B1 (no) 2001-01-29
ES2116573T3 (es) 1998-07-16
CA2127441A1 (en) 1994-05-26
DE69318705T2 (de) 1998-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE470530B (sv) Strömbegränsare
KR101014939B1 (ko) 보호 회로가 부착된 2차 전지
US5319515A (en) Circuit protection arrangement
US4800331A (en) Linear current limiter with temperature shutdown
US5625519A (en) Circuit protection arrangement
US4528608A (en) Electronic current interrupter included in a DC distribution system
CA1281375C (en) Digital power converter input current control circuit
US8026696B2 (en) Rechargeable battery pack
EP0566594B1 (en) Overcurrent protection device
EP0507568B1 (en) Automatic charge cut-off circuit and application
US4162439A (en) Rapid-charging circuit
US20230411951A1 (en) Self-protecting circuit breaker
JPH09233678A (ja) 電源装置
SU1325444A1 (ru) Источник питани с комплексной защитой
SU1241212A1 (ru) Стабилизатор посто нного напр жени
SE516363C2 (en) Overcurrent protector for DC voltage source, turns ON one switch based on transient current through other switch and current limiting resistor
SU907529A2 (ru) Импульсный стабилизатор посто нного напр жени
SU1756872A1 (ru) Стабилизатор посто нного напр жени
SU1314414A1 (ru) Устройство дл защиты преобразовател
CN114079260A (zh) 风扇保护电路
JP2018129899A (ja) 電流遮断回路
SE448131B (sv) Obegrensat kortslutningsseker elektrisk transformator

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9203432-1

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed