[go: up one dir, main page]

RU2360358C1 - Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload - Google Patents

Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload Download PDF

Info

Publication number
RU2360358C1
RU2360358C1 RU2008127153/09A RU2008127153A RU2360358C1 RU 2360358 C1 RU2360358 C1 RU 2360358C1 RU 2008127153/09 A RU2008127153/09 A RU 2008127153/09A RU 2008127153 A RU2008127153 A RU 2008127153A RU 2360358 C1 RU2360358 C1 RU 2360358C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
relay
load
relay element
resistor
Prior art date
Application number
RU2008127153/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Алексеевич Заводин (RU)
Виталий Алексеевич Заводин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") filed Critical Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ")
Priority to RU2008127153/09A priority Critical patent/RU2360358C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2360358C1 publication Critical patent/RU2360358C1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electronics.
SUBSTANCE: invention relates to electronic engineering and may be used in switching systems with galvanic isolation and overload protection by current. According to the invention, transformer isolation has to be implemented by protecting relay from current overloads both in transient mode when load is switched on, and in stabilised conditions and enabling control of protection parameters depending on load parametres. In order resolve to the above mentioned task, in addition to pulse generator, pulse transformer, rectifying diode, filter capacitor and electronic switch in electronic relay with transformer isolation, the filter capacitor, discharge resistor, stabilised voltage source, load current sensor, operating amplifier, relay element, reference input element for relay element, integrating element and "latch" consisting of n-p-n and p-n-p transistors and load resistor are included in transistor. Time of protection from current surges during load switching is proportional to the integrating element capacity. Threshold of protection actuation may be adjusted changing resistance in reference input element of relay element.
EFFECT: wide functional possibilities of electronic relay.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в коммутационных устройствах с гальванической развязкой и с защитой от перегрузки по току.The invention relates to the field of electronic technology and can be used in switching devices with galvanic isolation and with protection against overcurrent.

Известно электронное реле с трансформаторной развязкой, содержащее генератор импульсов, импульсный трансформатор, выпрямительный диод, конденсатор фильтра и электронный ключ на транзисторе [1] (Патент США №4346375, G08 21/00 от 24.08.1982 г.).Known electronic relay with transformer isolation, containing a pulse generator, a pulse transformer, a rectifying diode, a filter capacitor and an electronic switch on a transistor [1] (US Patent No. 4346375, G08 21/00 from 08/24/1982).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является электронное реле с трансформаторной развязкой, содержащее генератор импульсов, импульсный трансформатор, выпрямительный диод, токоограничительный резистор, устройство разряда и электронный ключ на МОП транзисторе (Патент США №4438356 от 20.03.1984 г., Н03К 17/687) [2].The closest technical solution to the proposed device is an electronic relay with transformer isolation, containing a pulse generator, a pulse transformer, a rectifier diode, a current limiting resistor, a discharge device and an electronic key on a MOS transistor (US Patent No. 4438356 dated 03.20.1984, H03K 17 / 687) [2].

Отсутствие защиты от перегрузки по току является существенным недостатком известных устройств, так как при превышении тока в нагрузке сверх допустимого, например из-за отказа источника питания, транзисторы электронного ключа или нагрузка могут выйти из строя. The lack of overcurrent protection is a significant drawback of the known devices, since if the current exceeds the permissible load, for example, due to a power supply failure, the electronic key transistors or the load may fail.

Второй существенный недостаток известных устройств заключается в том, что эти устройства не отключают нагрузку от источника напряжения, что во многих случаях является недопустимым из-за большой вероятности выдачи отказавшими устройствами ложных сигналов или команд.The second significant drawback of the known devices is that these devices do not disconnect the load from the voltage source, which in many cases is unacceptable due to the high probability of false signals or commands being issued by failed devices.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей электронного реле с трансформаторной развязкой за счет осуществления защиты реле от перегрузки по току как в переходном процессе при включении нагрузки, так и в установившемся состоянии, а также за счет возможности регулирования параметров защиты в зависимости от параметров нагрузки.The objective of the invention is the expansion of the functionality of an electronic relay with transformer isolation due to the protection of the relay against overcurrent both in the transient process when the load is turned on and in the steady state, as well as due to the possibility of regulating the protection parameters depending on the load parameters.

Для достижения указанного выше технического результата в электронное реле, содержащее генератор импульсов, импульсный трансформатор, выпрямительный диод, токоограничительный резистор, электронный ключ на МОП транзисторе, входные и выходные выводы, причем входные выводы реле являются входами питания генератора импульсов, выход которого соединен с первичной обмоткой импульсного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с анодом выпрямительного диода, катод выпрямительного диода через токоограничительный резистор соединен с затвором МОП транзистора электронного ключа, сток которого является первым выходом реле, дополнительно введены конденсатор фильтра, резистор разряда, источник стабилизированного напряжения, датчик тока нагрузки, операционный усилитель, релейный элемент, задатчик релейного элемента, интегрирующее звено и «защелка», состоящая из n-p-n и p-n-p транзисторов и нагрузочного резистора, причем датчик тока нагрузки первым своим выводом соединен с истоком МОП транзистора электронного ключа, а вторым выводом соединен со вторым выходом реле, вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, первым выводом конденсатора фильтра, резистора разряда, задатчика релейного элемента и интегрирующего звена, эмиттером n-p-n транзистора «защелки», отрицательной шиной источника стабилизированного напряжения, отрицательной шиной релейного элемента, первым входом источника стабилизированного напряжения, второй вход которого соединен со вторым выводом конденсатора фильтра и резистора разряда, катодом выпрямительного диода и первым выводом токоограничительного резистора, второй вывод которого соединен с затвором МОП транзистора электронного ключа, а выход источника стабилизированного напряжения соединен со вторым выводом задатчика релейного элемента, положительной шиной питания релейного элемента и операционного усилителя, входы которого подключены к выводам датчика тока нагрузки, а выход - к неинвертирующему входу релейного элемента, инвертирующий вход которого подключен к выходу задатчика релейного элемента, выход релейного элемента через интегрирующее звено соединен с базой n-p-n и коллектором p-n-p транзисторов «защелки», причем коллектор n-p-n транзистора соединен с первым выводом нагрузочного резистора и базой p-n-p транзистора, эмиттер которого соединен со вторым выводом нагрузочного резистора «защелки», затвором МОП транзистора электронного ключа и вторым выводом токоограничительного резистора.To achieve the above technical result, an electronic relay containing a pulse generator, a pulse transformer, a rectifying diode, a current limiting resistor, an electronic key on a MOS transistor, input and output terminals, the input terminals of the relay being the power supply of the pulse generator, the output of which is connected to the primary winding a pulse transformer, the first output of the secondary winding of which is connected to the anode of the rectifier diode, the cathode of the rectifier diode through a current-limiting rubber the torus is connected to the gate of the MOS transistor of the electronic switch, the drain of which is the first output of the relay, a filter capacitor, a discharge resistor, a stabilized voltage source, a load current sensor, an operational amplifier, a relay element, a relay element adjuster, an integrating link and a “latch” are added from npn and pnp transistors and a load resistor, and the load current sensor with its first output is connected to the source of the MOS transistor of the electronic key, and the second output is connected to the second output relay, second output of the secondary winding of the pulse transformer, first output of the filter capacitor, discharge resistor, master switch of the relay element and the integrating element, emitter npn of the “latch” transistor, negative bus of the stabilized voltage source, negative bus of the relay element, first input of the stabilized voltage source, second input which is connected to the second output of the filter capacitor and the discharge resistor, the cathode of the rectifier diode and the first output of the current-limiting resis ora, the second output of which is connected to the gate of the MOS transistor of the electronic switch, and the output of the stabilized voltage source is connected to the second output of the relay element master, a positive power bus of the relay element and operational amplifier, the inputs of which are connected to the terminals of the load current sensor, and the output to the non-inverting input of a relay element, the inverting input of which is connected to the output of the master of the relay element, the output of the relay element through an integrating link is connected to the base npn and collector p-n-p transistors "latch", and the collector n-p-n transistor is connected to a first terminal of the load resistor and the base of p-n-p transistor, the emitter of which is connected to a second terminal of the load resistor "latch" gate MOS electronic key transistor and the second terminal of the current limiting resistor.

На чертеже изображена блок-схема электронного реле с трансформаторной развязкой с защитой от перегрузки по току, при этом на чертеже и далее в тексте обозначены:The drawing shows a block diagram of an electronic relay with transformer isolation with overcurrent protection, while in the drawing and further in the text are indicated:

1 - электронный ключ;1 - electronic key;

2 - генератор импульсов;2 - pulse generator;

3 - импульсный трансформатор;3 - pulse transformer;

4 - выпрямительный диод;4 - rectifying diode;

5 - токоограничительный резистор;5 - current limiting resistor;

6, 7 - входные выводы реле;6, 7 - input terminals of the relay;

8, 9 - выходные выводы реле;8, 9 - output terminals of the relay;

10 - конденсатор фильтра;10 - filter capacitor;

11 - резистор разряда;11 - discharge resistor;

12 - источник стабилизированного напряжения;12 - source of stabilized voltage;

13 - датчик тока нагрузки;13 - load current sensor;

14 - операционный усилитель;14 - operational amplifier;

15 - релейный элемент;15 - relay element;

16 - задатчик релейного элемента;16 - switch relay element;

17 - интегрирующее звено;17 - integrating link;

18 - «защелка»;18 - "latch";

19 - p-n-p транзистор;19 - p-n-p transistor;

20 - n-p-n транзистор;20 - n-p-n transistor;

21 - нагрузочный резистор;21 - load resistor;

22 - первичная обмотка импульсного трансформатора;22 - primary winding of a pulse transformer;

23 - вторичная обмотка импульсного трансформатора;23 - secondary winding of a pulse transformer;

Uупр - управляющее напряжение;U upr - control voltage;

±Uком - коммутируемое напряжение;± U com - switching voltage;

Свх - входная емкость МОП транзистора электронного ключа;With I - the input capacitance of the MOS transistor of the electronic key;

Iнагр - ток нагрузки.I LOAD - load current.

Электронное реле с трансформаторной развязкой и защитой от перегрузки по току выполнено следующим образом.An electronic relay with transformer isolation and overcurrent protection is as follows.

Входные выводы реле 6, 7 являются входами питания генератора импульсов 2, выход которого соединен с первичной обмоткой 22 импульсного трансформатора 3. Первый вывод вторичной обмотки 23 импульсного трансформатора 3 соединен с анодом выпрямительного диода 4. Катод выпрямительного диода 4 через токоограничительный резистор 5 соединен с затвором МОП транзистора электронного ключа 1, сток которого является первым выходом реле 8.The input terminals of the relay 6, 7 are the power supply inputs of the pulse generator 2, the output of which is connected to the primary winding 22 of the pulse transformer 3. The first output of the secondary winding 23 of the pulse transformer 3 is connected to the anode of the rectifier diode 4. The cathode of the rectifier diode 4 is connected to the gate through a current limiting resistor 5 MOS transistor of electronic key 1, the drain of which is the first output of relay 8.

Датчик тока нагрузки 13 первым своим выводом соединен с истоком МОП транзистора электронного ключа 1, а вторым выводом соединен со вторым выходом реле 9, вторым выводом вторичной обмотки 23 импульсного трансформатора 3, первыми выводами конденсатора фильтра 10, резистора разряда 11, задатчика релейного элемента 16, интегрирующего звена 17, эмиттером n-p-n транзистора 20 «защелки» 18, отрицательной шиной питания операционного усилителя 14 и релейного элемента 15 и первым входом источника стабилизированного напряжения 12. Второй вход источника стабилизированного напряжения 12 соединен со вторыми выводами конденсатора фильтра 10, резистора разряда 11, катодом выпрямительного диода 4 и первым выводом токоограничительного резистора 5, второй вывод которого соединен с затвором МОП транзистора электронного ключа 1. Выход источника стабилизированного напряжения 12 соединен со вторым выводом задатчика релейного элемента 16, положительной шиной питания релейного элемента 15 и операционного усилителя 14, входы которого подключены к выводам датчика тока нагрузки 13, а выход - к неинвертирующему входу релейного элемента 15, инвертирующий вход которого подключен к выходу задатчика релейного элемента 16. Выход релейного элемента 15 через интегрирующее звено 17 соединен с базой n-p-n 20 и коллектором p-n-p 19 транзисторов «защелки» 18, причем коллектор n-p-n транзистора 20 соединен с первым выводом нагрузочного резистора 21 и базой p-n-p транзистора 19, эмиттер которого соединен со вторым выводом нагрузочного резистора 21 «защелки» 18, затвором МОП транзистора электронного ключа 1 и вторым выводом токоограничительного резистора 5.The load current sensor 13 with its first output is connected to the source of the MOS transistor of the electronic switch 1, and the second output is connected to the second output of the relay 9, the second output of the secondary winding 23 of the pulse transformer 3, the first conclusions of the filter capacitor 10, the discharge resistor 11, the setter of the relay element 16, integrating link 17, the emitter of the npn transistor 20 of the "latch" 18, the negative power bus of the operational amplifier 14 and the relay element 15 and the first input of the stabilized voltage source 12. The second input of the stabilizer source voltage 12 is connected to the second terminals of the filter capacitor 10, the discharge resistor 11, the cathode of the rectifier diode 4 and the first terminal of the current-limiting resistor 5, the second terminal of which is connected to the gate of the MOS transistor of the electronic switch 1. The output of the stabilized voltage source 12 is connected to the second terminal of the relay element 16, the positive power bus of the relay element 15 and the operational amplifier 14, the inputs of which are connected to the terminals of the load current sensor 13, and the output to the non-inverting input a relay element 15, the inverting input of which is connected to the output of the relay element 16. The output of the relay element 15 is connected to the base npn 20 and the collector pnp 19 of the “latch” transistors 18 through the integrating link 17, and the collector npn of the transistor 20 is connected to the first output of the load resistor 21 and the base pnp of the transistor 19, the emitter of which is connected to the second terminal of the load resistor 21 of the "latch" 18, the gate of the MOS transistor of the electronic key 1 and the second terminal of the current-limiting resistor 5.

На чертеже приведено простейшее исполнение элементов блок-схемы устройства. Вместе с тем, элементы предложения могут иметь непринципиальные отличия. Так, датчик тока нагрузки 13 может быть выполнен с использованием низкоомных, порядка (1-2) мОм безындуктивных резисторов, задатчик порога срабатывания 16 релейного элемента 15 может иметь два (R1, R2) резистора или потенциометр. Вместо интегрирующего звена 17 в виде простейшей R3C1 цепочки могут использоваться двухзвенные.The drawing shows the simplest embodiment of the elements of the block diagram of the device. At the same time, the elements of the proposal may have unprincipled differences. So, the load current sensor 13 can be performed using low-resistance, of the order of (1-2) mOhm non-inductive resistors, the trigger threshold 16 of the relay element 15 may have two (R1, R2) resistors or a potentiometer. Instead of the integrating link 17 in the form of the simplest R3C1 chain, two-link ones can be used.

В качестве элементов для реализации устройства могут быть использованы серийные микросхемы, например, микросхемы серии 1467 для реализации операционного усилителя 14 и релейного элемента 15, 142ЕР2Н4ИМ для источника стабилизированного напряжения. В качестве импульсного трансформатора 3 могут быть использованы трансформаторы типа ТИИ4. Генератор импульсов 2 может быть выполнен на микросхемах типа 1526ЛН2 по схеме, приведенной в прототипе, или по другой схеме на КМОП-микросхемах.As elements for the implementation of the device, serial microcircuits can be used, for example, microcircuits of the 1467 series for the implementation of operational amplifier 14 and relay element 15, 142EP2N4IM for a stabilized voltage source. As a pulse transformer 3 can be used transformers type TII4. The pulse generator 2 can be performed on microcircuits of the type 1526LN2 according to the circuit shown in the prototype, or according to another circuit on CMOS microcircuits.

Электронное реле с трансформаторной развязкой и с защитой от перегрузки по току работает следующим образом.An electronic relay with transformer isolation and with protection against overcurrent operates as follows.

После подачи на входные выводы реле 6, 7 управляющего напряжения Uупр генератор 2 формирует прямоугольные импульсы, которые с его выхода поступают на первичную обмотку 22 импульсного трансформатора 3. На вторичной обмотке 23 импульсного трансформатора 3 также формируются прямоугольные импульсы, которые выпрямляются выпрямительным диодом 4 и фильтруются конденсатором фильтра 10. Положительное напряжение с конденсатора фильтра 10 подается на входы источника стабилизированного напряжения 12. С выхода источника стабилизированного напряжения 12 напряжение поступает на положительные шины питания операционного усилителя 14, релейного элемента 15 и на второй вывод задатчика релейного элемента 16, первый вывод которого соединен с отрицательной шиной питания операционного усилителя 14, релейного элемента 15 и первым выводом конденсатора фильтра 10, вторым выводом вторичной обмотки 23 импульсного трансформатора 3, вторым выводом резистора разряда 11, вторым выводом датчика тока нагрузки 13, вторым выводом задатчика релейного элемента 16, первым выводом конденсатора интегрирующего звена 17 и эмиттером транзистора 20 «защелки» 18. Ток через резистор R1 задатчика порога срабатывания релейного элемента 16 создает на инвертирующем входе релейного элемента 15 (на резисторе R2) запирающее напряжение.After applying control voltage U to the input terminals of the relay 6, 7, the control oscillator 2 generates rectangular pulses, which from its output go to the primary winding 22 of the pulse transformer 3. At the secondary winding 23 of the pulse transformer 3, rectangular pulses are also formed, which are rectified by a rectifying diode 4 and are filtered by the filter capacitor 10. The positive voltage from the filter capacitor 10 is supplied to the inputs of the stabilized voltage source 12. From the output of the stabilized voltage source 12 the voltage is supplied to the positive power bus of the operational amplifier 14, the relay element 15 and to the second terminal of the master of the relay element 16, the first terminal of which is connected to the negative power bus of the operational amplifier 14, the relay element 15 and the first output of the filter capacitor 10, the second terminal of the secondary winding 23 of the pulse transformer 3, the second output of the discharge resistor 11, the second output of the load current sensor 13, the second output of the setpoint relay element 16, the first output of the capacitor of the integrating link 17 and Mitter transistor 20 "latch" 18. The current through resistor R1 setpoint threshold triggering relay element 16 generates on the inverting input of the relay member 15 (on the resistor R2) blocking voltage.

Одновременно с этим отфильтрованное конденсатором фильтра 10 напряжение через токоограничительный резистор 5 заряжает входную емкость МОП транзистора электронного ключа 1.At the same time, the voltage filtered by the filter capacitor 10 through a current-limiting resistor 5 charges the input capacitance of the MOS transistor of the electronic switch 1.

После заряда входной емкости Свх выше порогового напряжения МОП транзистора электронный ключ 1 переходит во включенное состояние, создавая низкое сопротивление для протекания тока нагрузки Iнагр черезAfter charging the input capacitance C in above the threshold voltage of the MOS transistor, the electronic switch 1 switches to the on state, creating a low resistance for the load current to flow I heat through

открытый МОП транзистор.open MOS transistor.

При протекании тока нагрузки Iнагр через открытый МОП транзистор электронного ключа 1 и последовательно соединенный с ним датчик тока нагрузки 13, на последнем создается падение напряжения, пропорциональное току нагрузки Iнагр. Это напряжение, составляющее единицы милливольт, поступает на вход операционного усилителя 14, усиливается им и с его выхода поступает на неинвертирующий вход релейного элемента 15.When the flow of the load current I LOAD via an outdoor electronic key MOS transistor 1 and connected to it a load current sensor 13, at the last a voltage drop proportional to the load current I LOAD. This voltage, which is a unit of millivolts, is fed to the input of the operational amplifier 14, amplified by it and, from its output, is fed to the non-inverting input of the relay element 15.

Напряжение, поступающее на инвертирующий вход релейного элемента 15 с выхода задатчика релейного элемента 16, задает максимальный ток нагрузки Iнагр реле, при котором происходит отключение МОП транзистора электронного ключа 1.The voltage supplied to the inverting input of the relay member 15 from the output setpoint relay element 16, sets the maximum load current I LOAD relay at which the electronic key disabling MOS transistor 1.

Если в какой-то момент времени или в момент включения реле ток не превысит предельного значения, то релейный элемент 15 остается в состоянии, когда на его выходе сигнал лог. «0», который через интегрирующее звено 17 поступает на базу n-p-n транзистора 20 «защелки» 18 и сохраняет состояние «защелки» как выключенное.If at some point in time or at the moment the relay is turned on, the current does not exceed the limit value, then the relay element 15 remains in a state when the signal log is at its output. "0", which through the integrating link 17 enters the base n-p-n of the transistor 20 of the "latch" 18 and saves the state of the "latch" as off.

Если в какой-то момент времени или в момент включения реле ток нагрузки Iнагр превысит заданное для реле значение, при котором срабатывает защита от перегрузки, то на выходе операционного усилителя 14 сформируется напряжение, превышающее напряжение с выхода задатчика релейного элемента 16. На выходе релейного элемента 15 формируется сигнал лог. «1», который через интегрирующее звено 17 поступает на базу n-p-n транзистора 20 «защелки» 18 и открывает его. Через открытый n-p-n транзистор 20 по цепи коллектор - эмиттер база p-n-p транзистора 19 подключается к отрицательной шине питания операционного усилителя 14, релейного элемента 15, к выходному выводу реле 9 (-Uком), второму выводу вторичной обмотки 23 импульсного трансформатора 3, первому выводу конденсатора фильтра 10, резистора разряда 11, задатчика релейного элемента 16 и интегрирующего звена 17.If at some point in time or at the moment when the relay load current I LOAD relay exceeds a predetermined value at which the overload protection is triggered, the output of the operational amplifier 14 will form a voltage greater than the voltage output from the set point relay element 16. The output of the relay element 15 is formed a signal log. "1", which through the integrating link 17 enters the base npn of the transistor 20 of the "latch" 18 and opens it. Through an open npn transistor 20, the collector - emitter base connects the base of the pnp transistor 19 to the negative power bus of the operational amplifier 14, relay element 15, to the output terminal of the relay 9 (-U com ), the second terminal of the secondary winding 23 of the pulse transformer 3, the first terminal of the capacitor a filter 10, a discharge resistor 11, a setter of a relay element 16, and an integrating link 17.

Через открытые n-р-n транзистор 20, р-n-р транзистор 19 «защелки» 18 затвор МОП транзистора электронного ключа 1 подключается к отрицательной шине -Uком (вывод 9) и электронный ключ закрывается. Открытое состояние транзисторов 19, 20 «защелки» 18 сохраняется и после выключения МОП транзистора электронного ключа 1, надежно удерживая МОП транзистор электронного ключа 1 в выключенном состоянии.Through the open npn transistor 20, pnp transistor 19 "latch" 18 the gate of the MOS transistor of the electronic key 1 is connected to the negative bus -U com (pin 9) and the electronic key is closed. The open state of transistors 19, 20 of the "latch" 18 is maintained after turning off the MOS transistor of the electronic key 1, reliably holding the MOS transistor of the electronic key 1 in the off state.

Изменяя сопротивление R2 в задатчике релейного элемента 16, можно перестраивать пороги защиты как во время включения, так и в установившемся режиме нагрузки, всегда сохраняя заданный запас защиты от перегрузки.By changing the resistance R2 in the setpoint of the relay element 16, it is possible to rebuild the protection thresholds both during switching-on and in the steady-state load mode, always preserving the specified margin of protection against overload.

Время срабатывания защиты от перегрузки от бросков тока при включении нагрузки пропорционально емкости конденсатора С1 интегрирующего звена 17, следовательно, емкость С1 интегрирующего звена 17 фильтрует и не пропускает на вход «защелки» 18 короткие сигналы помехи, возникающие при включении нагрузки.The response time of the overload protection against inrush currents when the load is turned on is proportional to the capacitance C1 of the integrating link 17, therefore, the capacitance C1 of the integrating link 17 filters and does not pass short interference signals to the input of the “latch” 18 when the load is turned on.

Выключение реле как в режиме перегрузки реле, так и в номинальном режиме производится отключением управляющего напряжения Uупр от входных выводов реле 6, 7. Генератор импульсов 2 выключается, конденсатор фильтра 10 плавно разряжается через резистор разряда 11, а входная емкость Свх - через резистор разряда 11 и токоограничительный резистор 5, тем самым исключаются выбросы в нагрузке при выключении реле.The relay is turned off both in the relay overload mode and in the nominal mode by disconnecting the control voltage U control from the input terminals of the relay 6, 7. The pulse generator 2 is turned off, the filter capacitor 10 is smoothly discharged through the discharge resistor 11, and the input capacitance C in - through the resistor discharge 11 and current-limiting resistor 5, thereby eliminating surges in the load when the relay is turned off.

По сравнению с известным реле с трансформаторной развязкой [2] предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности за счет осуществления защиты от перегрузки по току как в переходном режиме при подключении нагрузки к реле, так и в установившемся режиме.Compared with the known relay with transformer isolation [2], the present invention extends the functionality by providing protection against overcurrent both in transition mode when the load is connected to the relay, and in steady state.

Время защиты от бросков тока при включении нагрузки пропорционально емкости С1 интегрирующего звена 17.The time of inrush protection when the load is switched on is proportional to the capacitance C1 of the integrating link 17.

Порог срабатывания защиты можно перестраивать, изменяя сопротивление R1 в задатчике релейного элемента 16.The protection threshold can be tuned by changing the resistance R1 in the setpoint of the relay element 16.

Claims (1)

Электронное реле с трансформаторной развязкой и с защитой от перегрузки по току, содержащее генератор импульсов, импульсный трансформатор, выпрямительный диод, токоограничительный резистор, электронный ключ на МОП транзисторе, входные и выходные выводы, причем входные выводы являются входами питания генератора импульсов, выходы которого соединены с первичной обмоткой импульсного трансформатора, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с анодом выпрямительного диода, катод выпрямительного диода через токоограничительный резистор соединен с затвором МОП транзистора электронного ключа, сток которого является первым выходом реле, отличающееся тем, что в него дополнительно введены конденсатор фильтра, резистор разряда, источник стабилизированного напряжения, датчик тока нагрузки, операционный усилитель, релейный элемент, задатчик релейного элемента, интегрирующее звено и «защелка», состоящая из n-p-n и p-n-p транзисторов и нагрузочного резистора, причем датчик тока нагрузки первым своим выводом соединен с истоком МОП транзистора электронного ключа, а вторым выводом соединен со вторым выходом реле, вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, первым выводом конденсатора фильтра, резистора разряда, задатчика релейного элемента и интегрирующего звена, эмиттером n-p-n транзистора «защелки», отрицательной шиной релейного элемента, первым входом источника стабилизированного напряжения, второй вход которого соединен со вторым выводом конденсатора фильтра и резистора разряда, катодом выпрямительного диода и первым выводом токоограничительного резистора, а выход источника стабилизированного напряжения соединен со вторым выводом задатчика релейного элемента, первый вывод которого соединен с отрицательной шиной питания операционного усилителя, и положительной шиной питания релейного элемента и операционного усилителя, входы которого подключены к выводам датчика тока нагрузки, а выход - к неинвертирующему входу релейного элемента, инвертирующий вход которого подключен к выходу задатчика релейного элемента, выход релейного элемента через интегрирующее звено соединен с базой n-p-n и коллектором p-n-p транзисторов «защелки», причем коллектор n-p-n транзистора соединен с первым выводом нагрузочного резистора и базой p-n-p транзистора, эмиттер которого соединен со вторым выводом нагрузочного резистора «защелки», затвором МОП транзистора электронного ключа и вторым выводом токоограничительного резистора. An electronic relay with transformer isolation and overcurrent protection, comprising a pulse generator, a pulse transformer, a rectifier diode, a current limiting resistor, an electronic switch on a MOS transistor, input and output terminals, the input terminals being power supply inputs of the pulse generator, the outputs of which are connected to the primary winding of a pulse transformer, the first output of the secondary winding of which is connected to the anode of the rectifier diode, the cathode of the rectifier diode through a current-limiting re the source is connected to the gate of the MOS transistor of the electronic switch, the drain of which is the first output of the relay, characterized in that it is additionally equipped with a filter capacitor, a discharge resistor, a stabilized voltage source, a load current sensor, an operational amplifier, a relay element, a relay element regulator, an integrating element and a “latch” consisting of npn and pnp transistors and a load resistor, and the load current sensor is connected by its first output to the source of the MOS transistor of the electronic key, and by the second the house is connected to the second output of the relay, the second output of the secondary winding of the pulse transformer, the first output of the filter capacitor, the discharge resistor, the setpoint of the relay element and the integrating element, the emitter npn of the “latch” transistor, the negative bus of the relay element, the first input of the stabilized voltage source, the second input of which connected to the second output of the filter capacitor and the discharge resistor, the cathode of the rectifier diode and the first output of the current-limiting resistor, and the output of the stabilization source voltage is connected to the second terminal of the relay element master, the first terminal of which is connected to the negative power bus of the operational amplifier, and the positive power bus of the relay element and operational amplifier, whose inputs are connected to the terminals of the load current sensor, and the output to the non-inverting input of the relay element, inverting the input of which is connected to the output of the master of the relay element, the output of the relay element through an integrating link is connected to the base npn and collector pnp transistors Christmas tree ”, the collector of the n-pn transistor connected to the first output of the load resistor and the base of the pnp transistor, the emitter of which is connected to the second output of the load resistor“ latch ”, the gate of the MOS transistor of the electronic key and the second output of the current-limiting resistor.
RU2008127153/09A 2008-07-03 2008-07-03 Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload RU2360358C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127153/09A RU2360358C1 (en) 2008-07-03 2008-07-03 Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127153/09A RU2360358C1 (en) 2008-07-03 2008-07-03 Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2360358C1 true RU2360358C1 (en) 2009-06-27

Family

ID=41027331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008127153/09A RU2360358C1 (en) 2008-07-03 2008-07-03 Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2360358C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465703C1 (en) * 2011-06-27 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Субмикрон" Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits
RU174045U1 (en) * 2017-08-24 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "НИКТЕС" Electronic solenoid relay
RU180211U1 (en) * 2017-12-18 2018-06-06 Акционерное Общество "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро По Релейной Технике" (Ао "Сктб Рт") ELECTRONIC RELAY WITH galvanic isolation and reservation
CN113093608A (en) * 2021-03-31 2021-07-09 东风商用车有限公司 Microelectronic relay and whole vehicle control circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465703C1 (en) * 2011-06-27 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Субмикрон" Switching devices with transformer galvanic isolation of control circuits
RU174045U1 (en) * 2017-08-24 2017-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "НИКТЕС" Electronic solenoid relay
RU180211U1 (en) * 2017-12-18 2018-06-06 Акционерное Общество "Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро По Релейной Технике" (Ао "Сктб Рт") ELECTRONIC RELAY WITH galvanic isolation and reservation
CN113093608A (en) * 2021-03-31 2021-07-09 东风商用车有限公司 Microelectronic relay and whole vehicle control circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63171119A (en) Inrush current limiting and overvoltage protection circuit devices
JPH03150022A (en) Feeding device
JPH04252611A (en) Static switch
IE74157B1 (en) Overcurrent protection device
JPS58205333A (en) Protecting circuit for switching transistor
US4528608A (en) Electronic current interrupter included in a DC distribution system
RU2360358C1 (en) Electronic relay with transformer isolation and protection from current overload
US8649145B2 (en) Circuit arrangement for limiting a voltage
US10868416B2 (en) Protection circuit involving positive temperature coefficient device
US6429631B2 (en) Regulated power source circuit including an overcurrent detecting mechanism for eliminating loss in the output control element
US4979068A (en) High speed electronic circuit breaker
RU79359U1 (en) ELECTRONIC RELAY WITH TRANSFORMER DISCHARGE AND PROTECTED FROM CURRENT OVERLOAD
RU2380828C1 (en) Electronic relay with transformer isolation and overcurrent and overheating protection of electronic key
RU2599190C2 (en) Voltage switch with overcurrent protection
JPH11289657A (en) Rush current deterring unit
RU183388U1 (en) HIGH VOLTAGE AND CURRENT PROTECTION SYSTEM PERFORMED BY THE SOLID-SWITCH OF THE SWITCHING DEVICE
RU2690838C1 (en) Protective device
RU2622893C1 (en) Electronic fuse
RU2628129C2 (en) Controlled key electronic switch
RU2432656C1 (en) Electronic fuse with self-recovery
US20190013804A1 (en) Circuit for protecting a power switch
SU1270829A1 (en) Device for limiting current peaks when energizing transformer-rectifier power source with smoothing capacitor at output
SU1264154A1 (en) Electric power supply system with protection
SU1325444A1 (en) Power supply source with complex protection
US20250007271A1 (en) Circuit Breaker Unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200704