Термозащитное устройство — SU 1601742 (original) (raw)
(51)5 Н 03 Е 1(30 бРЕТЕНИ ИСАНИ ТОР ОВОДНИКОВдвалькис С) - ЗТАТЕ, р, 80, Ед,7. ОЙСТВО икроэлектровышение точ- МоэдЩИТЫ И ти, Термозахэмиттерный льный усилиия, выполненезисторе 4,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики полупАН ЛитССР(57) Изобретение относится к мнике, Цель изобретения - поности срабатывания теруменьшение потерь мощносщитное устр-во содержит двутранзистор(Т) 1, дифференциатель 2, повторитель напряженный на транзисторе 3 и р исполнительный эл-т 5, токозадающий эл-т 6, а также источник 7 тока и резистор 8, образующие эталонный источник напряжения. При равномерном нагреве кристалла напряжение на резисторе 8 остается постоянным, а напряжение открывания Т эл-та 5 уменьшается и при определенной температуре оказывается ниже заданного напряжения на резисторе 8. Это приводит к открыванию Т эл-та 5, который шунтирует базу Т 1, уменьшает ток через него и прекращает нарастание температуры. При перегрузке мощного Т 1 и при достижении напряжения открывания Т эл-та 5 ток в мощном Т 1 уменьшается. Т.обр. производится защита от локального перегрева Т 1, порог которого задается коэффициентом передачи усилителя 2 и номиналами резисторов 4 и 8.1 ил.5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к микроэлектронике, устройствам термозащиты и может использоваться для предотвращения перегрева мощного выходного транзистора и одновременно всего кристалла монолитной интегральной схемы усилителей мощности, стабилизаторов напряжения или тока, преобразователей сигналов, имеющих элементы с повышенным тепловыделением или работающих в условиях повышенной темпе, ратуры,Цель изобретения - повышение точно сти срабатывания термозащиты и уменьше: ние потерь мощности,На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема термозащитного устройства.Термозащитное устройство содержитдвухэмиттерный транзистор 1, дифферен:. циальный усилитель 2, повторитель на пряжения, выполненный на первомтранзисторе 3 и первом резисторе 4, исполнительный элемент 5, токозадающий эле, мент 6, а также источник 7 тока, второй . резистор 8, образующие эталонный источник напряжения. Термозащитное устройство работает следующим образом. Транзистор 3. является компенсатором входного сигнала и термодатчиком одновременно. Конструктивно он располагается на определенном расстоянии от мощного двухэмиттерного транзистора 1 рядом с вторым транзисторным термодатчиком, выполненным на исполнительном элементе 5. 35 Первый эмиттер мощного двухэмиттерного транзистора 1 выполняет функцию третьеготермодатчика,В исходном состоянии при допустимой температуре кристалла и мощного двухэмиттерного транзистора 1 разница напряжений на резисторе 4 и токозадающем элементе 6 отсутствует, вследствие равных , номиналов этих элементов и одинаковых площадей эмиттеров транзистора 3 и первого эмиттера мощного двухэмиттерного транзистора 1 независимо от сигнала на входе термозащитного устройства. Поэтому ток на выходе дифференциальноГо усилителя 2 тоже отсутствует и напряжение на резисторе 8 не меняется, Данное напряжение при допустимой температуре недостаточно для открывания исполнительного элемента 5, который на работу мощного двухэмиттерного транзистора 1 не влияет.При равномерном нагреве кристалла напряжение на резисторе 8 остается постоянным, а напряжение открывания исполнительного элемента 5 уменьшается и при определенной температуре оказывается ниже заданного напряжения на резисторе 8. что приводит к открыванию транзистора исполнительного элемента 5, который шунтирует базу транзистора 1 и способствует уменьшению тока через него и прекращению нарастания температуры,При перегрузке мощного двухэмиттерного транзистора 1, особенно при кратковременной перегрузке, его температура превышает температуру остальных областей кристалла, вследствие чего напряжение на токозадающем элементе 6 оказывается выше напряжения на резисторе 4. Пропорционально величине теплового градиента между первым эмиттером и размещенным на расстоянии транзистором 3, на входах дифференциального усилителя 2 появляется разность потенциалов, а на выходе ток, который выражается1 вых = К(Ой 6" Ов 4),где К - коэффициент передачи дифференциального усилителя 2.Тогда падение напряжения на резисторе 8 ЛОВ 8=выхЯ 8Вследствие этого при достижении напряжения открывания транзистора исполнительного элемента 5 ток в мощном двухэмиттерном транзисторе 1 уменьшается и, таким образом, производится защита от локального перегрева транзистора 1, порог которого задается коэффициентом передачи дифференциального усилителя 2 К и номиналами резисторов В 4, й 8.Термозащитное устройство быстродействующее и надежно защищает транзистор от короткого замыкания, исключены также потери мощности, выделяемые на балластных резисторах.Формула изобретения Термозащитное устройство, содержащее двухэмиттерный транзистор, диф- ференциальный усилитель, первый транзистор, первый резистор, исполнительный элемент, причем первый эмиттер двухзмиттерного транзистора через токо- задающий элемент соединен с цепью второго эмиттера двухэмиттерного транзистора, к которой через первый резистор подключен эмиттер первого транзистора, коллектор которого соединен с коллектором двухэмиттерного транзистора, при этом выход дифференциального усилителя подключен к входу исполнительного элемента, включенного между базой первого транзистора и цепью второго эмиттера двухэмиттерного транзистора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности срабатывания термозащиты и уменьшения потерь мощности, между кол1601742 Составитель И.ВодяхинаТехред М,Моргентал Корректор М.Самборская Редактор М.Бланар Заказ 3277 Тираж 656 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 лектором и цепью второго эмиттера двухэмиттерного транзистора введены последовательно соединенные источник тока и. второй резистор, точка соединения которых подключена к выходу дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с первым эмиттером двухэмиттерного транзистора, цепь второго эмиттера которого подключена к общей шине, а база - к базе первого транзистора, эмиттер, 5 которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.