Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕПИ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, КОММУТИРУЕМОЙ КОНТАКТОМ
ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕПИ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, КОММУТИРУЕМОЙ КОНТАКТОМ

ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕПИ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, КОММУТИРУЕМОЙ КОНТАКТОМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в цепях ламп накаливания постоянного тока, коммутируемых контактами. Сущность изобретения: в токоограничивающее устройство, содержащее входные выводы 5, 6 для включения в цепь лампы 2 накаливания, коммутируемой контактом 4, первый транзистор 7 р-п-р типа, первый опорный элемент 8 со стабилитронной вольтамперной характеристикой и два резистора 9, 10, введены второй транзистор 11 п-р-п типа, три опорных элемента 12, 13, 14 со стабилитронной вольтамперной характеристикой и два резистора 15, 16, что позволяет повысить эффективность защиты контакта от износа при "дребезге". 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2014656
Класс(ы) патента: H01H9/30, H05B39/02
Номер заявки: 4856092/07
Дата подачи заявки: 01.08.1990
Дата публикации: 15.06.1994
Заявитель(и): Баранов Александр Алексеевич
Автор(ы): Баранов Александр Алексеевич
Патентообладатель(и): Баранов Александр Алексеевич
Описание изобретения: Изобретение относится к электротехнике/ конкретнее к области электрозащиты контакта как у сухого геркона (с "дребезгом")/ полезное особенно для режима редких включений при нагрузке типа лампа накаливания (далее - ЛН)/ с повышенной электропроводностью/ вызывающей экстратоки первокоммутаций/ более чем на порядок превосходящие режимный (номинальный) ток указанной нагрузки.
Известно токоограничивающее устройство для цепи ЛН постоянного тока/ коммутируемой контактом/ содержащее первый и второй входные выводы для включения устройства в цепь ЛН/ выполненное в виде постоянного резистора (см. / например/ Руководство по применению. ОСТ 11.0152-85/ п. 4.1.1/ 1985 г./ с.47).
Использование такого устройства при стандартном режиме питания ЛН либо малоэффективно/ либо требует дополнительных энергозатрат и повышенного напряжения питания. Или приходится выбирать ослабленный режим нагрузки.
Указанные недостатки преодолеваются в устройстве для упомянутой цепи/ содержащем первый и второй входные выводы для включения устройства в цепь ЛН/ первый транзистор p-n-p-типа/ первый опорный элемент со стабилитронной вольтамперной характеристикой (ВАХ) и два резистора/ причем к первому входному выводу устройства подключены первые выводы первого опорного элемента и первого резистора/ вторые выводы которых соединены соответственно с базой и эмиттером первого транзистора (ж. Радио/ 1982/ N 4/ с.36).
Однако реализация такого устройства затруднена необходимостью использования дорогостоящих высококачественных быстродействующих транзисторов/ для отслеживания высокоскоростных (коммутационных) процессов в контакте. Экономичность электрозащиты относительно невысока из-за повышенного уровня энергопотерь при линейном режиме усиления транзисторов уже при наименьшем напряжении токостабилизации ( 5В). Относительно низка и надежность электрозащиты ввиду повышенной мощности/ коммутируемой в нагрузку (более чем на 30 %). Надежность электрозащиты понижена и ввиду ужесточения условий функционирования такого устройства в статике (при замкнутом после "дребезга" контакте и установлении номинального тока нагрузки). Кроме того/ понижается надежность электрозащиты от затягивания в динамике (при микросрабатываниях - в фазах микровыключений) из-за затягивания токостабилизацией размыкания - включение геркона на практически короткозамкнутую нагрузку. Короче говоря/ это означает эффективность защиты контакта в "дребезге".
Цель изобретения - повышение эффективности защиты контакта от износа в "дребезге".
Поставленная цель достижима тем/ что в токоограничивающее устройство для цепи ЛН постоянного тока/ коммутируемой контактом/ содержащее первый и второй входные выводы для включения устройства в цепь ЛН/ первый транзистор p-n-p-типа/ первый опорный элемент со стабилитронной ВАХ и два резистора/ причем к первому входному выводу устройства подсоединены первые выводы первого опорного элемента и первого резистора/ вторые выводы которых соединены соответственно с базой и эмиттером первого транзистора/ в это устройство введены второй транзистор p-n-p-типа/ три опорных элемента со стабилитронной ВАХ и два резистора/ причем база и коллектор первого транзистора соединены соответственно с коллектором и базой второго транзистора/ эмиттер которого через второй резистор соединен со вторым входным выводом устройства/ объединенные коллектор первого и база второго транзисторов соединены с первым выводом второго опорного элемента/ второй вывод которого соединен со вторым входным выводом устройства/ между эмиттером первого транзистора и вторым входным выводом устройства включена цепь/ состоящая из последовательно соединенных третьего опорного элемента и третьего резистора/ причем третий опорный элемент обращен ко второму входному выводу устройства своим вторым выводом/ а между первым входным выводом устройства и эмиттером второго транзистора включена цепь/ состоящая из последовательно соединенных четвертого резистора и четвертого опорного элемента/ который обращен к первому входному выводу устройства своим первым выводом.
Суть дела в том/ что силовая скоростная коммутация при каждом выключении нагрузки поручена потенциально-смещенному резисторному делителю/ составленному резистором обратной связи и резисторно-стабилитронной цепочкой/ соответствующего из своих транзисторов устройства. Этим предотвращается дугообразование/ которому обычно способствует токостабилизация. (Действуя в интервалах микрозамыканий в дребезге/ последняя обычно способствует усиленному износу контакта/ а также и при штатных размыканиях).
Существенность отличий определяется неизвестностью введения потенциально-смещенного резисторного делителя напряжения ибо существенно изменяется алгоритм функционирования как при коммутациях в дребезге (микросрабатывания в динамике)/ так и в статике при замкнутом контакте/ непосредственно вослед "дребезга"/ который (алгоритм) характерен появлением релейности.
На чертеже показан вариант электросхемы заявленного устройства для ЛН - цепи постоянного тока.
Токоограничивающее устройство 1 подключено к электроцепи ЛН 2 источника 3 постоянного тока через коммутирующий контакт сухого геркона 4. В устройстве 1 содержатся первый и второй входные выводы 5/ 6/ первый транзистор 7 p-n-p-типа/ первый стабилитрон 8 и два резистора 9/ 10 обратной связи/ причем к первому входному выводу 5 подсоединены первые выводы первого стабилитрона 8 и первого резистора 9 обратной связи/ вторые выводы которых соединены/ соответственно/ с базой и эмиттером первого транзистора 7. В устройстве 1 имеется и второй транзистор 11 n-p-n-типа/ три стабилитрона 12/ 13/ 14 и два резистора 15/ 16/ причем база и коллектор первого транзистора 7 соединены соответственно с коллектором и базой второго транзистора 11/ эмиттер которого через второй резистор 10 обратной связи соединен со вторым входным выводом 6/ объединенные - коллектор и база транзисторов 7 и 11 соединены с первым выводом второго стабилитрона 12/ второй вывод которого соединен со вторым выводом 6/ между эмиттером первого транзистора 7 и вторым входным выводом 6 устройства 1 включена цепь/ состоящая из последовательно соединенных третьего стабилитрона 13 и третьего резистора 15/ которые совместно с резистором 9 обратной связи образуют запорный потенциально-смещенный резисторный делитель (для транзистора 7). Между первым выводом 5 и эмиттером второго транзистора 11/ включена цепь/ состоящая из последовательно соединенных 4 резистора 16 и четвертого стабилитрона 14/ которая совместно с резистором 10 образует второй запорный делитель напряжения (для транзистора 11).
Устройство функционирует так. При срабатывании геркона 4 с "дребезгом" замыкаются его контакты в цепи постоянного тока источника 3 с ЛН 2. Особенность функционирования схемы рассмотрим на статическом режиме контакта с момента окончания "дребезга"/ когда контакты геркона гальванически замкнуты (статика). За время "дребезга" ЛН 2 прогревается незначительно/ а триоды 7 и 11 успевают включиться. Вначале устройство 1 функционирует как токостабилизатор/ в котором часть мощности рассеивается на делителях. Однако затем при нарастании напряжения транзисторы запираются делителями 9/ 15/ 13 и 10/ 16/ 14/ поэтому максимальные ток и напряжения достигают меньших значений/ чем если бы отсутствовали цепочки 15/ 13 и 14/ 16. По запирании транзисторов 7/ 11 ЛН 2 прогревается через делители относительно медленно с тепловой постоянной нити ЛН и между точками 5/ 6 напряжение и ток достигают минимума (начало участка отрицательного сопротивления). Величина динамического сопротивления ЛН при этом примерно равна 2/3 Rгop). Здесь происходит скачок рабочей точки с возвратом ее на токостабилизирующий участок ВАХ и дальнейший прогрев ЛН идет стабилизированным током/ ибо триоды 7/ 11 теперь открыты. Аналогично функционирует схема и при микросрабатываниях в "дребезге"/ только сопротивление ЛН 2 при этом меняется незначительно и процессы/ аналогичные описанным (в статике)/ происходят значительно быстрее/ ибо определяются - сверхскоростными процессами "дребезга" контакта 4.
Было установлено/ что напряжение стабилитронов должно быть не менее чем минимальное напряжение стабилизации устройства при отключенных стабилитрон-резисторных цепочках и для германиевых транзисторов составляет примерно 0/25 номинального напряжения - Uном- (паспортное напряжение ЛН). При этом рабочая точка срыва (минимальное напряжение - начало отрицательного сопротивления находится над статической ВАХ ЛН) - условие работоспособности устройства токоограничения).
Использование изобретения удешевляет и упрощает устройство за счет возможности применения невысокоскоростных транзисторов/ например/ германиевых при элетрозащите герконового типа контактов при их работе на нагрузку типа ЛН. Повышается надежность электрозащиты как за счет облегчения работы самого устройства/ так и геркона. Возрастает эффективность электрозащиты.
Формула изобретения: ТОКООГРАНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕПИ ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, КОММУТИРУЕМОЙ КОНТАКТОМ, содержащее первый и второй входные выводы для включения устройства в цепь лампы накаливания, первый транзистор p - n - p-типа, первый опорный элемент со стабилитронной вольт-амперной характеристикой и два резистора, причем к первому входному выводу устройства подсоединены первые выводы первого опорного элемента и первого резистора, вторые выводы которых соединены соответственно с базой и эмиттером первого транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты контакта от износа при дребезге, в устройство введены второй транзистор n - p - n-типа, три опорных элемента со стабилитронной вольт-амперной характеристикой и два резистора, причем база и коллектор первого транзистора соединены соответственно с коллектором и базой второго транзистора, эмиттер которого через второй резистор соединен с вторым входным выводом устройства, объединенные коллектор первого и база второго транзисторов соединены с первым выводом второго опорного элемента, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом устройства, между эмиттером первого транзистора и вторым входным выводом устройства включена цепь, состоящая из последовательно соединенных третьего опорного элемента и третьего резистора, причем третий опорный элемент обращен к второму входному выводу устройства своим вторым выводом, а между первым входным выводом устройства и эмиттером второго транзистора включена цепь, состоящая из последовательно соединенных четвертого резистора и четвертого опорного элемента, который обращен к первому входному выводу устройства своим первым выводом.