УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ


RU (11) 2219637 (13) C1

(51) 7 H02H9/06, H04B3/28, H01T4/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.12.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002109133/09 
(22) Дата подачи заявки: 2002.04.08 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.04.08 
(45) Опубликовано: 2003.12.20 
(56) Аналоги изобретения: РИКЕТС Л.У. и др. Электромагнитный импульс и методы защиты. - М.: Атомиздат, 1979, с.165, рис.4.50. RU 2133540 C1, 20.07.1999. RU 2082267 C1, 20.06.1997. SU 955351 A, 30.08.1982. SU 1163414 А, 23.06.1985. GB 2000661 А, 10.01.1979. US 4999729 A, 12.03.1991. ЕР 0123126 A1, 06.10.1992. WO 92/03868 A1, 05.03.1992. 
(72) Имя изобретателя: Грищук В.И.; Герасименко Л.Б.; Грищук Я.В. 
(73) Имя патентообладателя: Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" 
(98) Адрес для переписки: 394018, г.Воронеж, ул. Плехановская, 14, ФГУП "Воронежский НИИ связи" 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в антенно-фидерных трактах радиопередатчиков и приемников различного назначения. Техническим результатом является снижение пиковых остаточных импульсов, проникающих в аппаратуру при воздействии перенапряжений. Устройство защиты радиоаппаратуры от импульсных перенапряжений содержит защитный разрядник, катод которого заземлен, а анод соединен с выходом источника импульсных перенапряжений и входом блока обострения импульсов, выход которого соединен с входом фильтра. Выход фильтра соединен с входом защищаемой аппаратуры. Блок обострения импульсов содержит n(n1) последовательно соединенных линий задержки, каждая из которых зашунтирована обостряющим разрядником соответственно. Введение блока обострения импульсов позволяет использовать устройство защиты в области высоких частот. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство относится к области радиотехники и может быть использовано в антенно-фидерных трактах радиопередатчиков и приемников различного назначения.

Известны устройства защиты радиотехнической аппаратуры, обеспечивающие снижение опасных перенапряжений, шунтируя защищаемые цепи разрядниками (заявки 2616978, Н 02 Н 9/02, 7/20 и 2616979, Н 02 Н 9/04, Франция).

Недостатком этих устройств является то, что в области высоких частот невозможно их использование из-за больших потерь для рабочих сигналов, вносимых емкостями, образующимися от включения дополнительного ограничительного звена.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, приведенное в книге Рикетс Л.У., Бриджес Дж.Э., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: "Атомиздат", 1979, стр.165, рис.4.50, принятое за прототип.

Устройство-прототип представлено на фиг.1, где обозначено: 1 - разрядник; 2 - фильтр нижних частот;2 X1 - источник перенапряжения; Х2 - защищаемая аппаратура.

Устройство-прототип содержит разрядник 1, анод которого соединен с входом фильтра 2 и источником перенапряжения X1, а катод заземлен. Выход фильтра 2 соединен с входом защищаемой аппаратуры Х2.

Устройство работает следующим образом. Перенапряжение со скоростью нарастания (S) фронта волны поступает на электроды разрядника (1) и при достижении напряжения (Ug) происходит пробой разрядника, характеризующийся резким спадом напряжения. Далее сигнал интегрируется ФНЧ (2), и в нагрузку будет поступать импульс, максимальное значение напряжения которого можно оценить по формуле (I).

Эффективность ограничения импульсных напряжений зависит от скорости нарастания фронта воздействующего напряжения и частоты среза используемого фильтра. Она тем выше, чем круче фронт воздействия и чем ниже частота среза фильтра:

Umax = Ugtcpf0 = (Ug 2/S)f0 (I),

где Umax - максимальное напряжение ограничения,

Ug - динамическое напряжение срабатывания разрядника,

tcp - время срабатывания,

f0 - частота среза,

S - скорость нарастания фронта импульса воздействующего напряжения.

Недостатком устройства-прототипа является то, что эффективность ограничения перенапряжения может быть достаточно высокой только в низкочастотной части диапазона, однако она резко снижается для аппаратуры с высокочастотными рабочими сигналами, что делает невозможным использование этого устройства для работы в области высоких частот.

Для устранения этого недостатка в устройство, содержащее защитный разрядник, анод которого соединен с выходом источника перенапряжения, а катод заземлен, и фильтр, выход которого соединен с входом защищаемой аппаратуры, введен блок обострения импульсов, вход которого соединен с анодом защитного разрядника, а выход - с входом фильтра. При этом блок обострения импульсов содержит n (n1) последовательно соединенных линий задержки, выход каждой из которых зашунтирован соответствующим одним из n, обостряющих разрядником.

На фиг. 2 приведена схема предлагаемого устройства, где обозначено: 1 - защитный разрядник; 2 - фильтр; 3 - блок обострения импульсов; Л1 - Лn - линии задержки; F1 - Fn - обостряющие разрядники; X1 - источник перенапряжений; Х2 - защищаемая аппаратура.

Предлагаемое устройство содержит защитный разрядник 1, катод которого заземлен, а анод соединен с выходом источника перенапряжения X1 и входом блока обострения импульсов 3, выход которого соединен с входом фильтра 2, выход которого соединен с входом защищаемой аппаратуры Х2. Кроме того, блок обострения импульсов 3 содержит n(nl) последовательно соединенных линий задержки Л1 - Лn, выход каждой из которых зашунтирован соответствующим, одним из n, обостряющим разрядником F1 - Fn.

Устройство работает следующим образом. После пробоя разрядника 1 катоды разрядников F1 - Fn оказываются практически закороченными на корпус, а напряжение на их анодах будет определяться прохождением остаточного импульса по линии задержки Л1 - Лn. Газ в разрядных промежутках F1 - Fn некоторое время будет находиться в повышенной степени ионизации за счет стримеров, возникающих в газе при напряженности поля, превышающей значения статического пробоя.

Таким образом, в зависимости от времени задержки напряжение пробоя F1 - Fn может быть значительно ниже, чем это определяется вольт-секундной характеристикой, и можно подобрать такую длину Л1 - Лn, при которой напряжение ограничения будет минимальным. При воздействии импульсных напряжений с крутым фронтом, определяющим величину остаточного напряжения, будет разрядник F1, а при более пологом фронте - Fn.

Практическое подтверждение эффективности получено в результате экспериментов с макетом защитного устройства, схема которого показана на фиг.2.

На фиг.3 приведены экспериментальные защитные характеристики макета (А, В, С), а также для сравнения защитные характеристики устройства защиты, включающего разрядник с ФНЧ без схемы обострения (D, E, F).

Таким образом, из представленных материалов следует, что введение в схему устройства защиты блока обострения импульсов позволяет значительно повысить эффективность защиты аппаратуры, снижая пиковые значения остаточных импульсов, проникающих в аппаратуру при воздействии перенапряжений. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство защиты радиоаппаратуры от импульсных перенапряжений, содержащее защитный разрядник, анод которого соединен с выходом источника перенапряжений, а катод заземлен, и фильтр, выход которого соединен с входом защищаемой аппаратуры, отличающееся тем, что введен блок обострения импульсов, вход которого соединен с анодом защитного разрядника, а выход - с входом фильтра, причем блок обострения импульсов содержит n(n1) последовательно соединенных линий задержки, выход каждой из которых зашунтирован соответствующим, одним из n, обостряющим разрядником.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru