SU928497A1 - Устройство дл защиты силовой цепи от перегрузки и короткого замыкани - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИЛОВОЙ ЦЕПИ иТ ПЕРЕГРУЗКИ И КОРОТКОГО ЗАВИСАНИЯ

Изобретение относитс  к элёктроте нике и может быть использовано дл  защиты силовой цепи от перегрузки и короткого замыкани  в устройствах ав томатики, использующих в качестве коммутирующих элементов симисторы и тиристоры. Известно устройство защиты силово цепи от перенапр жени , содержащее тиристор, лавинный диод, включенный параллельно тиристору, генератор импульсов запуска тиристора, конденса тор разр дный резистор р . Недостатком устройства  вл етс  невозможность защиты силовой цепи в режиме короткого замыкани . 1 аиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  уст ройство, содержащее тиристор, измерительный резистор, конденсатор, диод, пороговый элемент, транзистор, токоо раничипающие резисторы, элемент запус ка,источник посто нного напр жени  2 Недостатком известного решени   в.л етс  низка  надежность защиты и большое потребление мощности, что обусловлено отсутствием непосредственного контрол  состо ни  переходов ключевого элемента (тиристора), а напр жение на измерительном резисторе , включенного последовательно в силовую цепь тиристора, не может служить достоверной мерой состо ни  переходов последнего. Большое потребление мощности св зано с рассеиванием актив ной мощности на измерительном резисторе , по которому протекает ток нагрузки ключевого элемента. При этом ухудшаютс  ключевые свойства цепи из последовательно включенных тиристора и измерительного резистора, на котором образуетс  дополнительное падение напр жени . Цель изобретени  - повышение надежности и сниксение потребл емой мощности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты силовой

цепи от перегрузки и короткого замыка ни , содержащее симистор, последовательно соединенные диод, конденсатор, резистор и включенные параллельно измерительному резистору, подключенного первым и вторым выводом соответственно к катоду симистора и к первой ине источника посто нного напр жени  пороговый элемент, первый вывод которого через резистор соединен с первым входом ключевого элемента и элемент запуска, дополнительно введены последовательно соединенные ключевой усилитель,резистор и накопитель-, ный конденсатор, причем первый входной зажим ключевого усилител  подключен к катоду диода, второй входной зйжим вместе с анодом указанного диода и вторым выводом измерительного симистора, перва  обкладка накопительного конденсатора через резистор соединена с элементом запуска и первым выводом порогового элемента, второй вывод которого, втора  обкладка накопительного конденсатора и второй вход ключевого элемента объединены и подключены ко второй шине источника посто нного напр жени , выход ключевого элемента через резистор соединен с катодом симистора ,в силовую цепь последнего включены нагрузка и источник переменного напр жени ,

В устройстве ключевой усилитель и ключевой элемент выполнены на транзисторах разного типа проводимости.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема устройства дл  защиты от перегрузки и короткого замыкани .

Устройство содержит.симистор 1 , в силовой цепи которого включены нагрузка 2 и источник переменного напр жени  3, измерительный резистор , включенный между катодом и управл ющим электродом симистора 1, параллельно измерительному резистору включены последовательно соединенные диод 5, конденсатор 6 и резистор 7К шинам источника посто нного напр жени  8 подключены ключевой усилитель 9, резистор 10 и накопительный конденсатор 11, первый зажим ключевого усилител  9 подключен к катоду диода 5, перва  обкладка накопительного конденсатора 11 через резистор 12 подключена к первому выводу порогового элемента 13, который через резистор подключен к элементу запуска с помощью клеммы 15 и к первому входу

ключевого элемента 16, второй вход которого и второй вывод порогового элемента 13 подключены ко второй обкладке накопительного конденсатора 11, выход ключевого элемента 16 чере: резистор 17 подключен к катоду симистора 1 .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии симистор 1 отключен и нагрузка 2 обесточена.

Claims (2)

1. Дл  включени  симистора 1 на клемму 15 подают отрицательный импульс запуска относительно эмиттера транзистора 16.При этом через открывший с  транзистор 16 управл ющий переход симистора 1 и резистор .17 начинает протекать ток от источника посто нного напр жени  8. В результате этого симистор 1 включаетс  и в цепи нагрузки 2 возникает переменный ток от источника переменного напр жени  3. При протекании тока нагрузки через семистор 1 на его входе, а значит и на измерительном резисторе , выдел етс  дол  переменной составл ющей анодного напр жени  за счет перераспределени  потенциалов на сло х про-, вод щей полупроводниковой структуры симистора 1. Переменна  составл юща  напр жени  на участке управл ющий электрод - катод симистора 1 и, что то же самое, на измерительном резисторе 4 через резистор 7 и конденсатор 6 подаетс  на диод 5 и на базу транзистора 9, который открываетс . Усиленный пульсирующий ток в коллекторной цепи транзистора 9 через резистор 10 зар жает, накопительный конденсатор 11 до напр жени  определен ного уровн . Последнее поступает на пороговый элемент 13, в нормальйых услови х наход щийс  в состо нии низкой проводимости, и на базу транзистора 16, поддержива  его в открытом положении. После прекращени  действи  импульса запуска (поданного на клемму 15) транзистор 16 останетс  открытым. Следовательно, в открытом состо нии будет находитьс  и симистор 1. Такой режим работы схемы сохран етс  до тех пор, пока не будет подан положительный импульс сброса на клемму 15, либо ток нагрузки 2 в силовой цепи семистора 1 не превысит своего предельного допустимого значени . Увеличение тока в силовой цепи симистора 1 сверх пре- , дельно допустимого значени  приводит 5 к возрастанию переменной, составл ющей пульсирующего напр жени , выдел ющегос  на управл ющем переходе сймистора 1 и на измерительном резисторе . В результате этого увеличиваетс  нап .р жение на накопительном конденсаторе 11, что вызывает пробой порогового . элемента 13 и выключение транзистора 16, эмиттерно-базовый переход которого шунтируетс  включившимс  пороговым элементом 13. Источник посто нного напр жени  8 отключаетс  от управл ющей цепи симистора 1, исчезает посто нный ток управл ющий переход симистор 1 выключаетс  и отсоедин ет нагрузку 2 от источника переменного напр жени  3- Существенно важным  вл етс  включение измерительного резистора параллельно управл ющему переходу симистора 1 и использование замкнутого со входа симистора 1 на его же вход контура управлени  и за1щиты , состо щего из ключевого усилител  9, выход которого св зан с пороговым элементом 13 и ключевым электро дом 16, При этом указанные элементы могут быть выполнены на другой элементной базе, например, на микросхемах , поскольку контур управлени  и защиты  вл етс  по существу низковольтным . В устройстве управлени  еимистором 1 можно осуществл ть посто  нным током положительной пол рности в этом случае необходимо изменить тип проводимости транзисторов 9 и 16 на противоположный и соответственно изменить пол рность включени  порогового элемента 13 и источника посто нного, напр жени  8. Устройство характеризуетс  снижением потребл емой мощности, так как измерительный резистор включен не в силовую цепь, а параллельно управл ющему переходу симистора 1, и высокой надежностью защиты силовой це пи, так как при указанном включении измерительного резистора k осуществл етс  одновременный контроль не только состо ни  силовой цепи и в частности нагрузки 2 ,но также и состо ни  переходов симистора 1. 7 Формула изобретени  1. Устройство дл  защиты силовой цепи от перегрузки и короткого замыкани , содержащее симистор, посто нно соединенные диод, конденсатор, резистор и включенные параллельно измерительному резистору, подключенному первым и вторым выводами соответственно к катоду симистора и к первой шине источника посто нного напр жени , пороговый элемент, первый вывод которого через резистор соединен с первым входом ключевого элемента, и элемент запуска, отличающеес  тем, что,- с целью повышени  надежности и снижени  потребл емой мощности устройства, в него дополнительно введены последовательно соединенные клю-« чевой усилитель, резистор и накопительный конденсатор, причем .первый вход ключевого усилител  подключен к катоду диода, второй вход вместе с анодом указанного диода и вторым выводом измерительного резистора - к управл ющему электроду симистора перва  обкладка накопительного конденсатора через резистор соединена с элементом запуска и первым выводом порогового элемента, второй вывод которого, втора  обкладка накопительного конденсатора и второй вход ключевого элемента объединены и подключены к второй шине источника посто нного напр х ени , выход ключевого элемента через резистор соединен с катодом симистора, в силовую цепь последнего включены нагрузка и источник переменного напр жени . 2. Устройство по П.1, о т л и чающеес  тем, что ключевой усилитель и ключевой элемент выполнены на транзисторах разного типа проводимости . ° Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе Ь Патент Франции № 2391582, л. Н 02 Н 7/12, 1979.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 672626, кл. G 05 F 1/58, 1977.