SU520061A3

SU520061A3 - Device to protect the electrical circuit from overload

Info

Publication number: SU520061A3
Application number: SU1812406A
Authority: SU
Inventors: Элленбергер Якоб
Original assignee: Элленбергер И Поенсген Гмбх, (Фирма)
Priority date: 1968-04-27
Filing date: 1972-07-17
Publication date: 1976-06-30
Also published as: DE1763282A1; DE1763282B2

Description

Изобретение относитс к области электротехники , а именно к устройствам дл защиты токовых цепей от перегрузки.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to devices for protecting current circuits against overload.

Известны устройства дл защиты токовых депей от перегрузки, содержащие автоматический коммутатор тока, обмотка которого включена последовательно с его коммутирующими контактами и параллельно с мощным транзистором.There are known devices for protecting current depots from overloading, which contain an automatic current switch, the winding of which is connected in series with its switching contacts and in parallel with a power transistor.

Недостатком известных устройств вл етс относительно больша потребл ема мощность .A disadvantage of the known devices is the relatively large power consumption.

Предложенное устройство отличаетс от известных тем, что .дл уменьшени потребл емой мощности параллельно обмотке автоматического коммутатора тока включен делитель напр жени , состо щий из потенциометра и резистора, причем отвод потенциометра через резистор подключен к базе дополнительного управл ющего транзистора, между базой и эмиттером которого включен конденсатор , а колектор дополнительного транзистора соединен с базой второго дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к базе упом нутого мощного транзистора.The proposed device differs from the known ones in that a voltage divider consisting of a potentiometer and a resistor is connected in parallel with the winding of the automatic current switch, and the tap of the potentiometer is connected to the base of the additional control transistor between the base and emitter of which the capacitor, and the additional transistor collector is connected to the base of the second additional transistor, the emitter of which is connected to the base of the aforementioned high-power transistor a.

Схема устройства приведена на чертеже.Diagram of the device shown in the drawing.

Входные клеммы 1 и 2 могут быть подключены к источнику посто нного тока. Силова Input terminals 1 and 2 can be connected to a DC source. Sylova

цепь образована токоприемником 3 (нагрузкой ), обмоткой 4 автоматического выключател 5 нагрузки и размыкающим контактом 6. Вместо обмотки автоматического выключател может быть использована обмотка накала биметаллической пластины термического размыкани путем нажати кнопки автоматического выключател 5. Концами 7 и 8 обмотка 4 через соединительные линии 9 и 10the circuit is formed by a current collector 3 (load), a winding 4 of the automatic switch 5 of the load and a disconnecting contact 6. Instead of the winding of the automatic switch, a bimetal thermal disconnecting plate winding can be used by pressing the button of the automatic switch 5. Ends 7 and 8 winding 4 through connecting lines 9 and ten

св зана.с сопротивлением 11 и соединенным последовательно с ним потенциометром 12. Посто нное сопротивление 11 и потенциометр 12 образуют измерительное сопротивление. Отвод 13 св зан через предохранительное сопротивление 14 с основанием регулировочного транзистора 15. Между основанием регулировочного транзистора 15 и соединительной линией 9 лежит конденсатор 16. Эмиттер регулировочного транзистора 15 примыкает кconnected with resistance 11 and potentiometer 12 connected in series with it. Constant resistance 11 and potentiometer 12 form a measuring resistance. The tap 13 is connected through the protective resistance 14 to the base of the adjusting transistor 15. A capacitor 16 lies between the base of the adjusting transistor 15 and the connecting line 9. The emitter of the adjusting transistor 15 adjoins

соединительной линии 9, в то врем как его коллектор с одной стороны св зан с базой второго регулировочного транзистора 17, а с другой стороны - с предохранительным сопротивлением 18, которое своим другим концом св зано с соединительной линией 10. Коллектор второго регулировочного транзистора соедин етс через предохранительное сопротивление 19 с соединительной линией 10.the connecting line 9, while its collector is connected to the base of the second adjusting transistor 17 on the one hand, and to a protective resistance 18 on the other hand, which is connected to the connecting line 10 by its other end. The collector of the second adjusting transistor is connected through safety resistance 19 with connecting line 10.

Эмиттер второго регулировочного транзистора 17 лежит у основани мощного полупроводникового транзистора 20, эмиттер которого соединен с соединительной линией 9, а коллектор через предохранительное сопротивление 21 - с соединительной линией 10.The emitter of the second control transistor 17 lies at the base of the high-power semiconductor transistor 20, the emitter of which is connected to the connecting line 9, and the collector through the protective resistance 21 to the connecting line 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При включении автоматического выключател нагрузки 5 транзистор 17 открываетс за счет сопротивлени смещени 18. Соответственно открываетс мощный транзистор 20. При этом падение напр жени в предохранительном сопротивлении 21 должно быть настолько высоким, чтобы определенный вторым регулировочным транзистором 17 и его предохранительным сопротивлением 19, а дл регулировочного транзистора 17 предохранительным сопротивлением 18 ток в цепи обеспечивал полное открытие регулировочного транзистора 17 и мощного полупроводникового транзистора 20. Возникающее при этом падение напр жени равн етс сумме эмиттерно-базовых напр жений дл мощного полупроводникового транзистора 20 и регулировочного транзистора 17, включа падение напр жени на предохранительном сопротивлении 18, которое обеспечиваетс протекающим насквозь базовым током регулировочного транзистора 17. Предохранительное сопротивление 18 должно быть выбрано таким образом , Чтобы оно в состо нии срабатывани проводило относительно небольщой ток по сравнению с током в обмотке 4, так что величина тока определ лась бы сопротивлением обмотки 4 или соответствующей обмотки накала .When the automatic switch-off switch 5 is turned on, the transistor 17 opens due to the resistance of the bias 18. Accordingly, the powerful transistor 20 opens. In this case, the voltage drop in the protective resistance 21 must be so high that the defined control transistor 17 and its safety resistance 19 the transistor 17 safety resistance 18 current in the circuit ensured the full opening of the adjusting transistor 17 and the powerful semiconductor transistor 20. The resulting voltage drop is equal to the sum of the emitter-base voltages for the power semiconductor transistor 20 and the adjusting transistor 17, including the voltage drop across the protective resistance 18, which is provided by the adjusting transistor 17 flowing through the base current. The protective resistance 18 must be selected in such a way that, in the actuation state, it conducts a relatively small current compared to the current in winding 4, so that the magnitude of the current is determined be the resistance of the winding 4 or the corresponding winding of the heat.

При возникновении тока перегрузки повышаетс падение напр жени на предохранительных сопротивлени х 18, 19 и 21 пропорционально повышению тока. Падение напр жени повышаетс также на сопротивлении -Пи потенциометре 12, а тем самым и напр жение на базе регулировочного транзистора 15, так что регулировочный транзистор 15 открываетс и блокирует регулировочный транзистор 17 и мощный полупроводниковый транзистор 20. Благодар этой блокировке повышаетс падение напр жени в схеме защиты, которое оп ть вызывает лавинообразное сквозное открытие транзистора 15. Вследствие этого колебани в схеме включени блокируетс схема (цепь) нагрузочного тока или ток, определ емый сопротивлением обмотки 4, предохранительным сопротивлением 18 и сопротивлением регулировочного транзистора 15, сокращаетс . Повышение напр жени в обмотке 4 и вызванное те.м самым в ней повышение тока приводит к размыканию автоматического выключател перегрузки и разъединению контакта выключател 5.When an overload current occurs, the voltage drop across the safety resistors 18, 19 and 21 is proportional to the increase in current. The voltage drop also increases on the resistance -Pi potentiometer 12, and thus the voltage on the basis of the adjusting transistor 15, so that the adjusting transistor 15 opens and blocks the adjusting transistor 17 and the powerful semiconductor transistor 20. Due to this blocking, the voltage drop in the circuit protection, which again causes the avalanche-like through opening of the transistor 15. As a result, the load current circuit (circuit) or current determined by the resistance coils 4, a safety impedance 18 and the impedance adjusting transistor 15 is reduced. An increase in the voltage in the winding 4 and the increase in current caused by the most current in it leads to the opening of the automatic overload switch and disconnecting the contact of the switch 5.

Конденсатором 16 блокируетс на определенное врем регулировочный транзистор 15 при включении общего тока цепи, так что становитс возможным открытие регулировочного транзистора 17 и мощного полупроводникового транзистора 20. Мощность конденсатора 16 должна быть настолько велика, чтобы при включении тока по величине параметра при самой высокой установке отвода 13 потенциометра 12 давалась блокировка регулировочного транзистора 15 собственным временем мощного полупроводникового транзистора 20.The capacitor 16 is blocked for a certain time by the adjusting transistor 15 when the total circuit current is turned on, so that the opening of the adjusting transistor 17 and the power semiconductor transistor 20 becomes possible. The capacity of the capacitor 16 must be so great that when the current is switched on in terms of the parameter with the highest tap setting 13 potentiometer 12 was given to lock the adjusting transistor 15 by the own time of the power semiconductor transistor 20.

Конденсатор 16 и св занное с ним предохранительное сопротивление 14 служат дл Capacitor 16 and associated safety resistance 14 serve to

подавлени порога реагировани при включении общего тока цепи. Достигнутое при это.м врем бло.кировки дл регулировочного транзистора 15 конденсатором 16 определ етс посто нной времени электрической цепи,suppressing the response threshold when the total circuit current is turned on. The blocking time reached at this m. For the adjusting transistor 15 by the capacitor 16 is determined by the constant time of the electric circuit,

котора исходит из объема конденсатора 16 и протекающего через предохранительное сопротивление 14 тока цепи управлени . Управл ющий ток зависит от падени напр жени в системе управлени .which comes from the volume of the capacitor 16 and the control circuit current flowing through the protective resistance 14. The control current depends on the voltage drop in the control system.

При включении конденсатор 16 зар жаетс через цепь: 12, 13, 14. Цепь 11, 12, 14 обеспечивает получение различных режимов зар да конденсатора в зависимости от заданных условий применени схемы.When turned on, the capacitor 16 is charged through the circuit: 12, 13, 14. The circuit 11, 12, 14 provides for obtaining various modes of charge of the capacitor, depending on the specified conditions of application of the circuit.

Устройство предназначено прежде всего дл отключени высоких номинальных токов. При меньших номинальных токах могут выйти из стро второй регулировочный транзистор 17 и предохранительное сопротивлениеThe device is primarily intended to disconnect high rated currents. At lower rated currents, the second adjusting transistor 17 and the safety resistance can fail.

19, так что при этом соедин етс основание19, so that this connects the base

мощного полупроводникового транзистора 20power semiconductor transistor 20

с предохранительным сопротивлением 18 иwith safety resistance 18 and

коллектором регулировочного транзистора 15.control transistor collector 15.

Вместо р- -р-транзисторов могут естественно примен тьс и п-р- -транзисторы.Instead of p -p transistors, np-transistors can naturally be used.

Claims

Invention Formula

Electric circuit protection device

overload, containing an automatic current switch, the current of which is connected in series with its commutating contacts and in parallel with a powerful transistor, characterized in that

reducing the power consumption, parallel to the winding of the automatic current switch, a voltage divider, consisting of a potentiometer and a resistor, is connected, and the drain of the potentiometer is connected through a resistor to the base of an additional control transistor, the capacitor is connected between the base and emitter, and the collector of the additional transistor is connected to the base of the second additional transistor, the emitter of which is connected to the base of the aforementioned high-power transistor.