Реализация защиты от тиристорного эффекта в устройстве синхронизации и коммутации

Проявление тиристорного эффекта отрицательно сказывается на работоспособности аппаратуры, в состав которой входят компоненты, выполненные по КМОП технологии. Частичный или полный отказ какого-либо узла аппаратуры может вывести из строя целый комплекс. Для защиты от тиристорного эффекта целесообразно применить устройство функциональной защиты, в основе которого заложено отключение питания как отдельных узлов, так и изделия в целом. К устройству функциональной защиты предъявляются следующие требования: устройство защиты не должно содержать КМОП-элементов; применяемая элементная база должна быть стойкой к тиристорному эффекту; команда на отключение должна выдаваться в виде прямоугольного импульса положительной полярности малой длительности (около 3 мкс).

Наиболее оптимальным вариантом защиты устройства синхронизации и коммутации от тиристорного эффекта является интеграция устройства защиты в состав платы блока питания.

В работе предлагается вариант двухканального устройства защиты на биполярных транзисторах, включающий в себя датчик, реагирующий на специальные воздействия и буферный каскад - эмиттерный повторитель и формирователь импульсов.

В качестве датчика излучения для увеличения чувствительности устройства защиты используется p-n-переход большой площади. На включенном последовательно с p-n-переходом входном резисторе эмиттерного повторителя образуется импульс напряжения - сигнал для формирователя импульсов, где происходит формирование импульса прямоугольной формы. Импульс подается на механическое реле или ключевые схемы, расположенные в каждом блоке аппаратуры, либо поступает на схему управления аппаратуры в целом.

Реле отключает электропитание блоков по переднему фронту импульса, включает - по заднему. Транзисторы ключевых схем работают в режиме отсечки и не влияют на работу блоков и аппаратуры. При поступлении импульса транзисторы переходят в режим насыщения, шунтируя электропитание в целом.

Применение двухканального устройства защиты позволяет повысить надежность и стойкость изделия к специальным воздействиям. Для предотвращения несанкционированных отключений электропитания требуется применение устройства функциональной защиты, в котором импульсы с двух формирователей импульсов поступают на схему совпадений, сигнал с которой отключает питание аппаратуры.