Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл защиты от перегрузки по току транзисторных ключевых элементов в устройствах автоматики и импульсных вторичных источниках питани . Известны устройства дл защиты переключающего транзистора с нагруз кой в цепи коллектора, содержащие датчик тока, включенный в силовую цепь пороговый элемент, входом подключенный к датчику тока, и резисто ры Ш . При по влении.перегрузки по току переключающего транзистора это устройство блокирует поступление откры вающего входного сигнаша в цепь баз эмиттер транзистора, чем обеспечиваетс его запирание. Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устрой ство дл защиты переключающего транзистора , содержащее датчик тока, предназначенный дл включени в сило вую цепь переключающего транзистора пороговый элемент, входом подключенный к выходу датчика тока и два режи мозадающих резистора, предназначенных дл включени в цепь базы переключающего транзистора 2 , При по влении перегрузки по току это устройство блокирует поступление открывакхцего входного сигнала в цепь база - эмиттер транзистора, чем обеспечиваетс его запирание. Как известно, значительна часть мощности, рассеиваемой на коллекторе переключающего транзистора, вьвдел етс во врем переходных процессов запирани , причем с ростом частоты переключений эта составл юща 1рассеиваемой мощности становитс все более преобладающей. Она может быть определена по фоЕ луле tt .1 часть средней мощности, рассеиваемой на транзисторе , определ ема переходньвии процессами запирани , Вт; текущее значение напр жени на коллекторе тран зистора, В; текущее значение коллекторного тока. А; момент начала переходного процесса запирани , с момент окончани переход ного процесса запирани , с; текущее врем , с; период повторени переключений , с. Коллекторный ток транзистора и напр жение на его коллекторе за врем переходного процесса при работе на активную нагрузку в первом приближении могут быть аппроксимированы линейными функци ми -Iol -fe4-. 2) J где t - . С, с; и„ - напр жение питани , В; Ifl - ток коллектора транзистора непосредственно перед началом запирани . А, Тогда Рперех При работе на индуктивную нагрузку UK (l-b)U и не измен етс за врем переходного процесса запирани , т.е. й,-) В Обоих случа х мощность, выдел юща с на коллекторе транзистора за счет переходных процессов запирани , пр мо пропорциональна времени переходньк процессов лО . Один из известных способов уменьшени времени переходных процессов запирани переключающего транзистора - подача на врем запирани обратного смещени на переход эмиттербаза , что может быть обеспечено .знакопеременным входным сигналом. Однако при по влении перегрузки . по току в известных устройствах подача обратного смещени на пе реход эмиттер - база не обеспечиваетс , что вызывает зат гивание переходных процессов запирани и увеличение рассеиваемой на переключаиадем транзисторе мощности. Цель изобретени - уменьшение мощности ,рассеиваемой на переключающем транзисторе в режиме перегрузки по току путем уменьшени времени переходных процессов запирани . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл защиты переключающего транзистора с нагрузкой в цепи коллектора, содержащее датчик тока, предназначенный дл включени в силовую цепь переключающего транзистора, пороговый элемент, входом подключённый к выходу датчиKa тока, первый и второй режимозадающие резисторы,предназначенные дл включени в цепи базы переключающего транзистора,введены тиристор,первый. второй и третий диоды, конденсатор, токоограничивающий резистор, диодна цепочка и делитель напр жени , причем катод первого диода и один вывод токоограничивающего резистора предназначены дл подключени к вход ной шине,анод первого диода подключен к одному выводу конденсатора,ано ду второго диода и катоду тиристора другой вывод конденсатора и катод второго диода подключены к одному вы воду первого режимозадающего резисто ра и предназначены дл подключени к эмиттеру переключающего транзистора и общей шине, другой вывод токоогра ничивающего резистора соединен с ан дом тиристора,катодом третьего диод и анодом диодной цепочки, катод которой соединен с одним выводом второго режимозадающего резистора в цепи базы, анод третьего диода пред назначен дл подключени к базе переключающего транзистора, выход порогового элемента соединен .с одним выводом делител напр жени , другой вывод которого соединен с катодом тиристора, а средн точка - с управл ющим электродом тиристора. На чертеже представлена принципиальна схема устройства. Схема содерзкит переключающий тра зистор 1, нагрузку 2 в цепи коллектора переключающего-транзистора 1, первый 3 и второй 4 режимозадающие резисторы в цепи базы переключающег транзистора 1, диодную цепочку 5, первый диод 6, второй диод 7, конденсатор 8, третий диод 9, тиристор 10, делитель в цепи управл ющего электрода тиристора 10, состо щий из резисторов 11 и 12, токоограничи вающий резистор 13, пороговый элемент 14 и датчик тока 15. Коллектор транзистора 1 св зан через последовательно соединенные нагрузку 2 и датчик тока 15с шиной питани , эмиттер с общей шиной, пер вым выводом резистора 3, катодом диода 7 и первым выводом конденсато ра 8, а база - с анодом диода 9, вторым выводом резистора 3 и первым выводом резистора 4, второй вывод которого соединен с катодом диодной цепочки 5, катод диода 9 соединен с анодом диодной цепочки 5, анодом тиристора 10 и первым выводом резистора 13, второй вывод которого подключен к входной шине и катоду диода 6, анод которого соединен с анодом диода 7, вторым выводом конденсатора В, катодом тиристора 10 и первым выводом резистора 12, второй вывод которого соединен с управ л ющим электродом тиристора 10 и первым выводом резистора 11, второ вывод которого соединен с выходом порогового элемента 14, вход которо го подключен к датчику тока 15. Устройство работает следующим образом. При отсутствии перегрузки по току переключающего транзистора 1 устройство находитс в исходном состо нии: пороговый элемент 14 и тиристор 10 закрыты, конденсатор 8 зар жен через диод б до амплитудного значени входного напр жени отрицательной пол рности, переключающий транзистор 1 коммутируетс непосредственно знакопеременным входным напр жением по цепи резистора 13, диодна цепочка 5 с резистором 4, диод 9. При по влении перегрузки по току, что возможно только при включенном состо нии переключающего транзистора 1, т.е. в .момент наличи положительного напр жени на входе устройства , падение напр жени на датчике тока 15 становитс больше напр жени срабатывани порогового элемента 14 и оно через делитель напр жени на резисторах 11 и 12 подает положительный сигнал на управл ющий электрод тиристора 10. Тиристор 10 , включаетс и соедин ет базовую цепь транзистора 1 через диод 9 с конденсатором 8. Отрицательное смещение на базе транзистора 1 вызывает его ускоренное запирание. Ток источника входного напр жени , протекающий по цепи резистор 13, тиристор 10, конденсатор 8 поддерживает тиристор 10 во включенном состо нии. По мере перезар да конденсатора В напр жение на нем повышаетс , что может привести в конечном итоге к повторному открыванию транзистора 1 и выключению тиристора 10. Однако открывающийс диод 7 предотвращает повышение напр жени на конденсаторе 8 и обеспечивает посто нное протекание тока от источника входного напр жени через тиристор 10.Диодна цепочка 5 предназначена дл компенсации падени напр жени на цепи включенный тиристор 10, диод 7 и обеспечени надежного запертого состо ни транзистора 1 после разр да конденсатора 8. При очередном изменении пол рности входного напр жени с положительной на отрицательную тиристор 10 включаетс обратным напр жением на аноде. Транзистор 1 продолжает поддерживатьс в запертом состо нии за счет отрицательного входного сигнала. После выключени тиристора 10 конденсатор В вновь зар жаетс до амплитудного значени отрицательного входного напр жени через диод 6 и уже к следующему положительному полупериоду входного напр жени устройство обеспечивает защиту переключающего транзистора 1 от перегрузки по току с ускоренным его запиранием отрицательным смещением на базе. Резистор 12 вл етс резисТОРСЯ4 утечки тока управл надего электрода тиристора 10.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect against overcurrent transistor key elements in automation devices and pulsed secondary power sources. There are known devices for protecting a switching transistor with a load in a collector circuit, which contain a current sensor, a threshold element connected to a power circuit, an input connected to a current sensor, and a resistor Ш. When an overcurrent of a switching transistor appears, this device blocks the flow of the opening input signal into the base circuit of the emitter transistor, which ensures its locking. The closest technical solution to the invention is a device for protection of a switching transistor containing a current sensor for switching a transistor into a power circuit, a threshold element, an input connected to the output of a current sensor and two modulating resistors connected to the base circuit of the switching transistor. transistor 2. When an overcurrent occurs, this device blocks the opening of the input signal to the base-emitter circuit of the transistor, which ensures its apiranie. As is well known, a significant part of the power dissipated at the collector of the switching transistor is absorbed during transient locking processes, and with an increase in the switching frequency this component 1 of the power dissipated becomes more and more dominant. It can be determined by the phantom of the tt .1 of the average power dissipated by the transistor, determined by the transition processes of the lock, W; the current value of the voltage on the collector of the transistor, V; current value of the collector current. BUT; the moment of the beginning of the transient process of locking, with the moment of the end of the transient process of locking, s; current time, s; switching period, c. The collector current of the transistor and the voltage on its collector during the transient process when operating on a resistive load in the first approximation can be approximated by linear functions -Iol -fe4-. 2) J where t -. C, C; and „- supply voltage, V; Ifl is the collector current of the transistor immediately before the start of the shut-off. A, Then Rperech When operating on inductive load UK (lb) U and does not change during the transient locking period, i.e. th, -) In both cases, the power released at the collector of the transistor due to transient locking processes is directly proportional to the transition time of the LO process. One of the known methods for reducing the transient time of the switching transistor locking is to feed the reverse bias to the emitter base junction, which can be provided by a variable input signal. However, when overload occurs. over current in the known devices, the supply of reverse bias to the emitter junction — the base is not provided, which causes a delay in the transient locking processes and an increase in the power dissipated in the switch and the transistor. The purpose of the invention is to reduce the power dissipated on the switching transistor in the overcurrent mode by reducing the time of transient locking. The goal is achieved by the fact that the protection device of a switching transistor with a load in the collector circuit contains a current sensor for switching a transistor into the power circuit, a threshold element input connected to the output of the current sensor Ka, the first and second mode resistors intended for switching on In the base circuit of the switching transistor, a thyristor is inserted, the first one. the second and third diodes, a capacitor, a current-limiting resistor, a diode circuit and a voltage divider, the cathode of the first diode and one output of the current-limiting resistor are designed to be connected to the input bus, the anode of the first diode is connected to one terminal of the capacitor, the electrode of the second diode and the cathode of the thyristor the other capacitor lead and the cathode of the second diode are connected to the same lead of the first mode-setting resistor and are intended to connect a switching transistor and a common bus to the emitter, another the resistor is connected to the thyristor anode, the cathode of the third diode and the anode of the diode circuit, the cathode of which is connected to one output of the second mode-leading resistor in the base circuit, the anode of the third diode is intended to be connected to the base of the switching transistor, the output of the threshold element is connected to one output divider voltage, the other output of which is connected to the thyristor cathode, and the midpoint to the thyristor control electrode. The drawing shows a schematic diagram of the device. The circuit contains a switching resistor 1, a load 2 in the collector circuit of the switching-transistor 1, the first 3 and the second 4 mode-supplying resistors in the base circuit of the switching transistor 1, the diode circuit 5, the first diode 6, the second diode 7, the capacitor 8, the third diode 9, a thyristor 10, a divider in the control electrode circuit of the thyristor 10, consisting of resistors 11 and 12, a current limiting resistor 13, a threshold element 14 and a current sensor 15. The collector of transistor 1 is connected via a series-connected load 2 and a current sensor 15c to the power bus, emitter with general bus, the first pin of the resistor 3, the cathode of diode 7 and the first pin of the capacitor 8, and the base with the anode of diode 9, the second pin of resistor 3 and the first pin of resistor 4, the second pin of which is connected to the cathode of the diode chain 5, cathode of diode 9 connected to the anode of the diode chain 5, the anode of the thyristor 10 and the first output of the resistor 13, the second output of which is connected to the input bus and cathode of the diode 6, the anode of which is connected to the anode of the diode 7, the second output of the capacitor B, the cathode of the thyristor 10 and the first output of the resistor 12, the second output of which is connected to the control The main electrode of the thyristor 10 and the first terminal of the resistor 11, the second terminal of which is connected to the output of the threshold element 14, the input of which is connected to the current sensor 15. The device operates as follows. If there is no overcurrent of the switching transistor 1, the device is in the initial state: the threshold element 14 and the thyristor 10 are closed, the capacitor 8 is charged through diode b to the amplitude value of the input negative voltage, the switching transistor 1 is switched directly by alternating input voltage across the resistor 13 circuit, the diode circuit 5 with the resistor 4, the diode 9. When an overcurrent occurs, which is possible only with the on state of the switching transistor 1, i.e. At the moment of the presence of a positive voltage at the input of the device, the voltage drop on the current sensor 15 becomes greater than the trigger voltage of the threshold element 14 and through the voltage divider on the resistors 11 and 12 it delivers a positive signal to the control electrode of the thyristor 10. Thyristor 10, turns on and connects the base circuit of transistor 1 through diode 9 to a capacitor 8. A negative bias at the base of transistor 1 causes it to accelerate locking. The current of the input voltage source, the resistor 13 flowing through the circuit, the thyristor 10, the capacitor 8 maintains the thyristor 10 in the on state. As the capacitor B recharges, the voltage on it rises, which can eventually lead to the re-opening of transistor 1 and turning off the thyristor 10. However, the opening diode 7 prevents the voltage on the capacitor 8 from rising and ensures a constant flow of current from the input voltage source through the thyristor 10. The diode circuit 5 is designed to compensate for the voltage drop on the circuit including the thyristor 10, diode 7 and to ensure reliable locked state of the transistor 1 after the discharge of the capacitor 8. When eras A single change in polarity of the input voltage from positive to negative thyristor 10 is activated by reverse voltage at the anode. The transistor 1 continues to be kept in the locked state due to a negative input signal. After the thyristor 10 is turned off, the capacitor B is recharged to the amplitude value of the negative input voltage through diode 6 and already to the next positive half-cycle of the input voltage, the device protects the switching transistor 1 from overcurrent with its accelerated locking by the negative offset on the base. The resistor 12 is a resistor for leakage current of the controlled thyristor electrode 10.
, Таким otipaaoM, в предлагаемом устройстве зашиты переключающего транзистора в отличие от известныхThus, in the proposed device, the switching transistor is protected against the known
устройств обеспечиваетс фо1 шрованное запирание транзистора при наличии перегрузки по току путем подачи обратного смещени на переход эмиттер - база, что ведет к уменьшению мощности, рассеиваемой на переключающем транзисторе при наличии перегрузки по току.The devices are provided with a clamped locking of the transistor in the presence of an overcurrent by applying reverse bias to the emitter-base junction, which leads to a decrease in the power dissipated in the switching transistor in the presence of an overcurrent.