| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2133540
ПРИСТРІЙ ЗАХИСТУ РАДІОЕЛЕКТРОННОГО ПРИЛАДУ
Ім'я заявника: Колосов Валерій Олексійович (RU); Муратов Алік Фахтдіновіч (UZ); Краснов Анатолій Олексійович (UZ); Колтунов Геннадій Антонович (UZ)
Ім'я винахідника: Колосов Валерій Олексійович (RU); Муратов Алік Фахтдіновіч (UZ); Краснов Анатолій Олексійович (UZ); Колтунов Геннадій Антонович (UZ)
Ім'я патентовласника: Колосов Валерій Олексійович (RU); Муратов Алік Фахтдіновіч (UZ); Краснов Анатолій Олексійович (UZ); Колтунов Геннадій Антонович (UZ)
Адреса для листування: 117437, Москва, ул.Профсоюзная 108, АТ "ВТ і ПЕ", Колосову В.А.
Дата початку дії патенту: 1997.05.26
Запропоновано пристрій для захисту радіоелектронного приладу (РП) від короткочасних перенапруг в мережі живлення змінного струму, що містить два обмежувача напруги (ОН) (5, 6), включених послідовно і зустрічно один одному і підключених між провідниками, по яких надходить напруга живлення до (РП ). Пристрій відрізняється тим, що перший резистор (Р) (10) і перший світлодіод (СД) (8) з'єднані послідовно і утворюють першу ланцюжок, другі Р (11) і СД (9) - утворюють другу ланцюжок, обидві ланцюжки з'єднані послідовно і підключені до провідників, по яких надходить напруга до РП. Перший і другий СД (8 і 9) включені зустрічно. Точки з'єднання ланцюжків і ОН з'єднані через третій СД (12). При позитивному напівперіоді напруги мережі ОН (5) проводить струм, ВІН (6) - закритий, СД (12) - світиться, СД (9) нічого очікувати світиться, хоча через нього, як через діод в зворотній полярності буде проходити струм, обмежений високоомним Р (11). При короткочасному імпульсі перенапруги - світиться тільки СД (12). При перевищенні порогу руйнування ОН (5) або (6) - світиться або СД (8), або СД (9). Якщо світяться обидва СД (8 і 9), а СД (12) не світиться, то вийшли з ладу обидва ОН (5 і 6). Технічний результат: пристрій дозволяє забезпечити індикацію виходу з ладу ОН (5, 6), що підвищує надійність роботи РП. Крім того, пристрій показує наявність або відсутність напруги мережі.
ОПИС ВИНАХОДИ
Пропонований винахід відноситься до електротехніки, і зокрема до пристроїв захисту радіоелектроннних приладів, що підключаються до мережі змінного струму.
Відомо, що в мережі змінного струму з напругою 220 (127) вольт виникають високочастотні перенапруги до 500 В і більше, можливі короткочасні імпульси з амплітудою понад 1 кВ. Ці сплески напруги, проходячи через джерело живлення, можуть вивести з ладу напівпровідникові прилади та мікросхеми або викликати збої в роботі радіоелектронних приладів.
Для запобігання перенапруг застосовують спеціальні схеми з газовими розрядниками, варисторами, стабілітронами. Але всі ці прилади мають велику міжелектродному ємність, що обмежує їх використання на високих частотах (В. А. Колосов. Електроживлення стаціонарної радіоелектронної апаратури. М .: Радио и связь, 1992, с. 111).
Тому для захисту радіоелектронних приладів від високочастотних перенапруг в мережі живлення використовують обмежувачі напруги (обмежувальні діоди), які володіють високочастотними властивостями, Обмежувачі напруги пробиваються в разі застосування до них напруги, що перевищує значення напруги їх пробою. Пристрій для захисту радіоелектронних приладів від перенапруг в мережі живлення з використанням обмежувачів напруги (прототип) описано, наприклад, в Довіднику "Електронні прилади для захисту РЕА від електричних перевантажень" (автори В.П.Черепанов, А.К.Хрулев і І.П . Блудов. М .: Радио и связь, 1994, с. 42, рис. 10.6).
Пристрій захисту радіоелектронного приладу від короткочасних перенапруг в мережі змінного струму містить два обмежувача напруги, включених послідовно і зустрічно один одному і підключених між провідниками, за якими до приладу надходить напруга живлення. При появі в мережі перенапруги один з обмежувачів напруги знаходиться в провідному стані, а інший короткочасно пробивається, при цьому імпульс перенапруги обмежується і не призводить до перешкод або несправностей в радіоелектронному приладі. Два обмежувачі напруги, з'єднаних послідовно і зустрічно один з одним, можуть бути виконані у вигляді одного приладу - симетричного обмежувача напруги, при цьому додатково виводиться точка з'єднання обмежувачів.
Однак при виході з ладу одного з обмежувачів напруги (обрив в ньому, наприклад, при короткому замиканні за рахунок великого струму) харчування приладу не порушиться, але прилад буде позбавлений захисту від перенапруг. Несправність в пристрої захисту, таким чином, не виявляється негайно і, отже, не усувається. Це зменшує надійність радіоелектронної апаратури.
У запропонованому винаході вирішується технічна задача підвищення надійності радіоелектронної апаратури. Крім того, забезпечуються більш сприятливі умови експлуатації радіоелектронної апаратури за рахунок зниження перешкод.
Сутність винаходу полягає в тому, що пристрій захисту радіоелектронного приладу містить два обмежувача напруги, включених послідовно і зустрічно один одному і підключених між провідниками, по яких надходить напруга живлення до радіоелектронного приладу (далі йдуть відмітні ознаки). Пристрій і містить перший, другий і третій світлодіоди і перший і другий резистори, перший резистор і перший світлодіод з'єднані послідовно і утворюють першу світлодіодну ланцюжок, другий резистор і другий світлодіод з'єднані послідовно й утворюють другу світлодіодну ланцюжок. Причому обидві світлодіодні ланцюжка з'єднані послідовно і підключені до провідників, по яких надходить напруга до радіоелектронного приладу. Світлодіодні ланцюжка з'єднані між собою так, що перший і другий світлодіоди включені зустрічно один одному, а точка з'єднання світлодіодних ланцюжків з'єднана з точкою з'єднання обмежувачів напруги через третій світлодіод. Полярності висновків першого і другого світлодіодів, підключених через третій світлодіод до точки з'єднання обмежувачів напруги, аналогічні полярностях з'єднаних між собою висновків обмежувачів напруги, а полярність виведення третього світлодіода, приєднаного до першого і другого светодиодам, аналогічна полярностях з'єднаних між собою висновків першого і другого світлодіодів.
Пропоноване пристрій захисту радіоелектронного приладу від короткочасних перенапруг в мережі змінного струму пояснюється кресленням.
 |
Перелік позначень на кресленні:
|
На кресленні показано пристрій для захисту радіоелектронного приладу 2 від короткочасних перенапруг в мережі 1 змінного струму. Напруга живлення змінного струму від мережі надходить по провідникам 3 і 4. Обмежувачі напруги 5 і 6 включені послідовно і зустрічно один одному і в точці 7 вони з'єднуються. Вони підключені між провідниками 3 і 4, по яких надходить напруга живлення до радіоелектронного приладу 2.
Пристрій захисту радіоелектронного приладу містить перший світлодіод 8 і другий світлодіод 9, перший резистор 10 і другий резистор 11. Перший резистор 10 і перший світлодіод 8 з'єднані послідовно і утворюють першу світлодіодну ланцюжок. Другий резистор 11 і другий світлодіод 9 з'єднані послідовно й утворюють другу світлодіодну ланцюжок. Обидві світлодіодні ланцюжка з'єднані послідовно в точці 13 і підключені до провідників 3 і 4. Перша і друга світлодіодні ланцюжка з'єднані так, що перший 8 і другий 9 світлодіоди включені зустрічно один одному, а точка з'єднання 13 світлодіодних ланцюжків з'єднана з точкою 7 з'єднання обмежувачів напруги через третій світлодіод 12. Полярності приєднаних до точки 13 висновків світлодіодів 8 і 9 аналогічні полярностях з'єднаних в точці 7 висновків обмежувачів напруги 5 і 6. Полярність виведення третього світлодіода 12, приєднаного до точки з'єднання світлодіодних ланцюжків 13, аналогічна полярностях висновків світлодіодів 8 і 9, приєднаних до точки 13 з'єднання світлодіодних ланцюжків.
Робота пропонованого пристрою описується далі.
Напруга живлення змінного струму від мережі 1 надходить по провідникам 3 і 4 до радіоелектронного приладу 2. При нормальній роботі мережі змінного струму, в позитивний напівперіод напруги мережі (на верхньому проводі 3 - плюс) верхній обмежувач напруги 5, включений в цей напівперіод в прямому напрямку, проводить струм, а другий з обмежувачів напруги 6 (нижній), що входить зустрічно верхньому, закритий. Струм, що проходить через верхній обмежувач напруги 5, проходить через третій світлодіод 12 і другу (нижню) світлодіодну ланцюжок з другим світлодіодом 9 і другим резистором 11 (через другий світлодіод 9 струм проходить незважаючи на те, що світлодіод 9 включений у зворотній полярності; цей струм обмежений високоомним резистором 11 і зворотна напруга на світлодіоді 9 визначається негативною гілкою вольтамперної характеристики світлодіода). При цьому третій світлодіод 12 світитиметься, а другий світлодіод 9 Не буде світитися (прямий струм третього світлодіода 12 достатній для його світіння; зворотний струм світлодіода 9 не викликає світіння світлодіода 9). Чи не буде світитися і світлодіод 8, так як обидва кінці першої світлодіодним ланцюжка знаходяться під майже однаковим потенціалом (падіння напруги на обмежувачі 5 і светодиоде 12 малі).
Під час негативного напівперіоду мережевої напруги (на верхньому проводі 3 - мінус) проводить струм другий (нижній) обмежувач напруги 6. При цьому струм проходить через третій світлодіод 12 і першу (верхню) світлодіодну ланцюжок - перший світлодіод 8 і перший резистор 10. Третій світлодіод 12 знову випромінює світло, перший світлодіод 8 не світиться, другий світлодіод 9 і світиться (робота пристрою захисту аналогічна описаній для позитивного напівперіоду).
При короткочасному перенапруженні в мережі живлення змінного струму, що перевищує допустимий зворотна напруга обмежувачів напруги 5 і 6, один з них, включений в прямому напрямку, проводить струм, а другий, включений зустрічно першому, короткочасно пробивається і тим самим обмежує імпульс перенапруги в мережі і захищає апаратуру. Якщо потужність імпульсу перенапруги не перевищує порогову потужність руйнування обмежувача напруги, то робота пристрою потім триває нормально. При короткочасному імпульсі перенапруги, який не руйнує обмежувачів напруги, для користувача нічого не змінюється, світлодіоди 8 і 9 не світяться, а світлодіод 12 продовжує світитися.
Якщо потужність імпульсу перенапруги перевищує поріг руйнування обмежувача напруги 5 або 6, то один з обмежувачів напруги виходить з ладу (перегорає).
Нехай перегорить обмежувач напруги 5. При цьому струм не проходить через обмежувач напруги 5. При позитивному напрузі на дроті 3 струм піде через перший резистор 10, перший світлодіод 8 (в прямому напрямку) другий світлодіод 9 (в зворотному напрямку) і другий резистор 11. перший світлодіод 8 починає світитися (розвивається достатній для цього ток в результаті дії приблизно половини напруги мережі), другий світлодіод 9 не світиться (зворотний струм не викликає світіння світлодіода), а третій світлодіод трохи зменшує силу світла, так як тепер через нього проходить струм тільки від негативної напівхвилі мережевої напруги через обмежувач напруги 6. Таким чином, світіння першого світлодіода 8 відображає вихід з ладу першого обмежувача напруги 5.
Аналогічно світіння другого світлодіода 9 показує вихід з ладу другого обмежувача напруги 6. Якщо світяться обидва світлодіода 8 і 9, а світлодіод 12 не світиться, то вийшли з ладу обидва обмежувача напруги. Якщо не світиться жоден з світлодіодів, то немає напруги живлення на проводах 3 і 4.
Якщо світиться один третій світлодіод 12, то є напруга живлення і обмежувачі напруги працюють правильно і пристрій захисту радіоелектронного приладу справно.
Така індикація роботи пристрою захисту радіоелектронного приладу від імпульсних перенапруг в мережі живлення змінним струмом дозволяє користувачеві бути впевненим в постійному захисті свого приладу і приймати негайно заходи до заміни вийшов з ладу пристрої захисту.
З точки зору промислової здійсненності запропонованого пристрою, воно може бути виготовлено із застосуванням широко поширених елементів. Воно не вимагає розробки і випуску спеціальних електрорадіоелементів. У разі необхідності, виготовлення пристрою піддається автоматизації.
Конструктивно пристрій доцільно розміщувати в малогабаритному герметичному корпусі з подальшою заливкою радіоелементів, причому корпус має виступаючі світяться частини світлодіодів і два висновки для підключення до мережі.
Така індикація роботи пристрою захисту радіоелектронного приладу від імпульсних перенапруг в мережі живлення змінним струмом дозволяє користувачеві бути впевненим в постійному захисті свого приладу і приймати негайно заходи до заміни вийшов з ладу пристрої захисту. Крім того, за рахунок високоомних першого і другого резисторів пристрій захисту радіоелектронного приладу відбирає з мережі живлення невеликі струми, що знижує рассеиваемую пристроєм потужність і дозволяє зменшити габарити пристрою захисту.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Пристрій захисту радіоелектронного приладу, що містить два обмежувача напруги, включених послідовно і зустрічно один одному і підключених між провідниками, по яких надходить напруга живлення до радіоелектронного приладу, один з яких при короткочасному перенапруженні в мережі змінного струму короткочасно пробивається і тим самим обмежує імпульс перенапруги в мережі і захищає цей радіоелектронний пристрій, що відрізняється тим, що воно містить перший, другий і третій світлодіоди, перший і другий резистори, перший резистор і перший світлодіод з'єднані послідовно і утворюють першу світлодіодну ланцюжок, другий резистор і другий світлодіод з'єднані послідовно й утворюють другу світлодіодну ланцюжок , причому обидві світлодіодні ланцюжка з'єднані послідовно і підключені до провідників, по яких надходить напруга до радіоелектронного приладу, при цьому світлодіодні ланцюжка з'єднані між собою так, що перший і другий світлодіоди включені зустрічно один одному, а точка з'єднання світлодіодних ланцюжків з'єднана з точкою з'єднання обмежувачів напруги через третій світлодіод, причому полярності висновків першого і другого світлодіодів, підключених через третій світлодіод до точки з'єднання обмежувачів напруги, аналогічні полярностях з'єднаних між собою висновків обмежувачів напруги, а полярність виведення третього світлодіода, приєднаного до першого і другого светодиодам, аналогічна полярностях з'єднаних між собою висновків першого і другого світлодіодів.
Версія для друку
Дата публікації 12.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.