Устройство реверсирования тока

 

Устройство относится к элбктронной коммутационной технике. Может быть использовано в устройствах автоматического -регулирования для реверсирования нормированных значений тока. Целью изобретения является расширение диапазона коммутируемых наг33 рузок. Для этого в устройство, содержащее мостовой переключатель 1 на ЩП-транзисторах 2 и 5, инвертирующие каскады 6 и 7,стабилизатор тока 1C, ;инвертор 11, введены инвертирукндий усилитель 15, построенный на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью; регулирующий элемент 16; истоковый повторитель 12, выполненный на НЦП-транзисторе 13 и- . на резистивном делителе напряжения 14. Инвертирующие каскады 6 и 7 выполнены на h -р-h -транзисторе 8 и резисторе 9. МДП-транзистор 13 того же типа, что и МДП-транзйсторы мостового переключателя. Регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах и трех резисторах. На чертеже указаны: выводы мостового переключателя в с Й1 25 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l) 4 H 03 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1В

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3835226/24-21 (22) 02.01.85 (46) 23.07.86. Бюл. И - 27 (72) 10.Г. Бондаренко и И.В. Лукашевич (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 559390, кл. Н ОЗ,К 17/00, 25.05.77.

Авторское свидетельство СССР

В 788380, кл. Н 03 К 17/60, 15.12.80. (54) УСТРОЙСТВО РЕВЕРСИРОВАНИЯ ТОКА (57) Устройство относится к электронной коммутационной технике. Может быть использовано в устройствах автоматического регулирования для реверсировяния нормированных значений тока. Целью изобретения является расширение диапазона коммутируемых наг. —

„„ЯО... 1246359 А 1 рузок. Для этого в устройство, содержащее мостовой переключатель 1 на

МДП-транзисторах 2 и 5, инвертирую щие каскады 6 и 7,стабилизатор тока 10 .инвертор 11,введены инвертирующий усилитель 15, построенный на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью; регулирующий элемент 16; истаковый повторитель 12, выполненный на МДП-транзисторе 13 и:. на резнстивнам делителе напряжения

14. Инвертирующие каскады 6 и 7 выполнены íà ti — v — a -транзисторе 8 и резисторе 9. МДП-транзистор 13 того же типа, что и МДП-транзисторы мостового переключателя. Регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах и трех резисторах. На чертеже указаны: выводы мостового переключателя

М. 29 3f б

1246359

37, 38 и 21; общая шина 18, отрица- входы 32,, 34 и выходы 35, 36 инвертельные полюсы 19, 20 и положитель- тирующих каскадов 6, 7, управляюные полюсы 22,23 инвертирующих кас- щая шина 33 устройства. Цель достикадов 6, 7, выход 24 регулирующего элемента, инвертирующий вход 25 ин-. вертирующего усилителя и неинвертирующий вход 26, его выход 27, выводы регулирующего элемента 16 — управляющий вход 28, первый 29 и второй 30 полюсы питания, положительная клемма источника питания 31 устройства, гается за счет отслеживания величины падения напряжения на нагрузке и соответствующего регулирования величины напряжения питания мостового переключателя при сохранении допустимого напряжения управления МДП-транзисторами мостового переключателя. 4 з ° п. ф-лы, 1 ил. которого подключен к входу 34 второго инвертирующего каскада 7. Выходы 35 и 36 инвертирующих каскадов 6 и 7 подключены соответственно к попарно объединенным затворам МДП-транзисторов 2 и 5, 3 и 4, образующим соответ".твенно первый 37 и второй 38 управ1

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования для реверсирования нормированных значений тока.

Цель изобретения — расширение диапазона коммутируемых нагрузок путем введения в мостовой управляемый переключатель истокового повторителя на

МДП-транзисторе, инвертирующего усилителя и регулирующего элемента за счет отслеживания величины падения напряжения на нагрузке и соответствующего регулирования величины напряжения питания мостового переключателя при сохранении допустимого напряжения управления МДП-транзисторами мостового переключателя.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит мостовой пере" ключатель 1 на МДП-транзисторах 2-5, например, q --типа, первый 6 и второй 7 инвертирующие каскады, выпопненные, например, на — Р - ri -транзисторе 8 и „ резисторе 9, стабилизатор 10 тока, инвертор 11, истоковый повторитель 12, выполненный на МДП-транзисторе 13 того же типа, что и МДП-транзисторы мостового переключателя, и на резистивном делителе 14 напряжения, инвертирующий усилитель 15, например, на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью, регулирующий элемент 16.

В первую диагональ мостового переключателя 1 включена нагрузка. Между первым выводом 17 второй диагонаs

1б

2О

ЭО

2 ли мостового переключателя 1 на МДПтранзисторах, к которому подключен затвор МДП-транзистора 13 истокового повторителя 12, и общей шиной 18, к которой подключены отрицательные полюсы 19 и 20 питания инвертирующих каскадов 6 и 7, включен стабилизатор

10 тока. Второй вывод 21 второй диагонали мостового переключателя 1 на

МДП-транзисторах соединен с положительным полюсами 22 и 23 питания инt вертирующих каскадов 6 и 7, со стоком МПП-транзистора 13 истокового повторителя 12 и подключен к выходу

24 регулирующего элемента 16.

Между истоком МДП-транзистора 13 истокового повторителя 12 и общей шиной 18 включен резистивный делитель 14 напряжения, средняя точка которого подключена к инвертирующему входу 25 инвертирующего усилителя 15, неинвертирующий вход 26 и выход 27 которого подключены соответственно к общей шине 18 и управляющему входу 28 регулирующего элемента 16, первый 29 и второй 30 полюсы питания которого подключены соответственно к положительной клемме 31 источника питания устройства и к общей шине 18. Вход

32 первого инвертирующего каскада 6 подключен к управляющей шине 33 устроиства и к входу инвертора 11, выход

1246359 ляющие входы мостовorо переключателя.

Эмиттер л — р — -транзистора 8 инвертирующего каскада 6(7) соединен с отрицательным полюсом питания 19(20) инвертирующего каскада, положительный полюс питания которого соединен с одним выводом резистора 9, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора 8 и выходом соответствующего инвертирующего каскада 6(7), база транзистора 8 является входом инвертирующего каскада.

Регулирующий элемент 16 выполнен на двух транзисторах различного типа проводимости и трех резисторах.

Коллектор и база соответственно транзисторов n — и р-типа объединены и подключены к одному из выводов пер- 2О вого резистора, второй вывод которого подключен к эмиттеру Р— h — г -транзистора и является первым полюсом 29 питания регулирующего элемента 16.

Второй и третий резисторы включены последовательно между вторым полюсом

30 питания и его выходом 24, к которому подключен коллектор p — - л — р —транзистора. Общий вывод второго и третьего резисторов подключен к эмит-ЗО теру h — p — n -транзистора, база которого является управляющим входом 28 регулирующего элемента 16.

Инвертирующий усилитель 15 выполнен на операционном усилителе с резистором в цепи отрицательной обратной связи и резистором в цепи инвертирующего входа.

Устройство работает следующим образом. 40, В исходном состоянии.на управляю-, щую шину 33 подан сигнал низкого уровня. На выходах 35 и 36 инвертирующих каскадов 6 и 7 при этом формируются соответственно сигналы высокого (нап-4g ряжение на выходе 24 регулирующего элемента) и низкого (общая шина 18) уровней. МДП-транзисторы 2 и 5 открыты, а МДП-транзисторы 3 и 4 закрыты.

Ток через нагрузку протекает в одном gp направлении — с.выхода 24 регулирующего элемента через МДП-транзисторы

2 и 5 и стабилизатор 10 тока.

При поступлении сигнала высокого уровня на управляющую шину 33 устрой- ства открываются МДП-транзисторы 3 и

4 и ток через нагрузку меняет свое направление.

При изменении сопротивления нагрузки напряжение на стабилизаторе 10 тока также изменяется. Это изменение напряжения отслеживается инвертирующим усилителем 15. Истоковый повто- ритель 12 служит для согласования выходного сопротивления стабилизатора

10 тока с входным сопротивлением инвертирующего усилителя 15. Выходной сигнал инвертирующего усилителя управляет работой регулирующего элемента 16.

При увеличении сопротивления нагрузки напряжение на стабилизаторе тока уменьшается, а на выходе инвертирующего усилителя — увеличивается.

Сопротивление р — — v -транзистора регулирующего элемента 16 при этом уменьшается, что приводит к увеличению напряжения питания, поступающего на мостовой переключатель 1.

Напряжение, подаваемое на мостовой переключатель, выбирается и регулируется таким образом, чтобы при минимальном сопротивлении нагрузки его величина была меньше предельно допустимого напряжения затвор — исток открытого МДП-транзистора мостового переключателя. Максимальная величина этого напряжения ограничена предельно допустимым напряжением сток — исток МДП-транзисторов переключателя, которое значительно больше предельно допустимого напряжения затвор — исток.

Формула изобретения

1. Устройство реверсирования тока, содержащее мостовой переключатель, два инвертирующих каскада, стабилизатор тока и инвертор, в первую диагональ мостового переключателя включена нагрузка, к первому выводу второй диагонали мостового переключателя подключен один из выводов стабилизатора тока, отрицательные полюса питания инвертирующих каскадов подключены к общей шине, вход первого инвертирующего каскада подключен к управляющей шине устройства и к входу инвертора, выход которого подключен к входу второго инвертирующего каскада, выходы первого и второго инвертирующих каскадов подключены соответственно к первому и второму управляющим входам мостового переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с

1246359 тирующего усилителя, вторые выводы которых подключены к инвертирующему входу и выходу инвертирующега усилителя, неинвертирующий вход операционного усилителя и его выход являются соответственно неинвертирующим входом инвертирующего усилителя и

его выходом.

Составитель B. Лементуев

Техред Л.Олейник Корректор И. Эрдейи

Редактор В. Петраш

Заказ 4021/55 Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 1 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 целью расширения диапазона коммутируемых нагрузок, в него введены инвертирующий усилитель, регулирующий элемент и истоковый повторитель, состоящий из МДП-транзистора и резистивного делителя напряжения, включенного между истоком МДП-транзистора и общей шиной, к которой подключен второй вывод стабилизатора тока, средняя точка реэистивного делителя подключена к инвертирующему входу инвертирующего усилителя, неинвертирующий вХод которого подключен к общей шине, а выход — к управляющему входу регулирующего элемента, выхоц которого подключен к вто-15 рому выводу второй диагонали мостово" го переключателя положительным по-!

1 люсам питания инвертирующих каскадов и стоку МДП-транзистора истокового повторителя, а затвор того же МДПтранзистора соединен с первым выводом второй диагонали мостового переключателя, первый и второй полюса питания регулирующего элемента подключены соответственно к положительной клемме источника питания устройства и к обней шине.

2, Устройство по и.. 1„ о т л и ч а ю щ е е с я тем, что мостовой пе- ЗО реключатель выполнен на МДП-транзисторах того же типа, что и МДП-транзистор истокового повторителя, стоки первого и второго МДП-транзисторов объединены и подключены к второму вы- З воду второй диагонали мостового переключателя, истоки третьего и четвертого МДП-транзисторов также объединены и подключены к первому выводу второй диагонали мостового переключа- 4Q теля, затворы первого и четвертого, второго и третьего МДП-транзисторов попарно объединены и подключены соответственно к первому и второму управляющим входам мостового переключа- теля, исток первого и сток третьего

МДП-транзисторов и соответственно исток второго и сток четвертого МДПтранзисторов попарно объединены и подключены к узлам подключения нагрузки первой диагонали мостового переключателя.

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что инвертирующий каскад выполнен на транзисторе — — л -типа, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом питания инвертирующего каскада, положительный полюс питания которого соединен с одним выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора s — - p —, -типа, и является выходом инвертирующего каскада, база транзистора — p — -типа является входом инвертирующего каскада.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах и трех резисторах, коллек-,.ор и база соответственно I — р -ь — и

Р— » — р -транзисторов объединены и подключены к одному из выводов первого резистора, второй вывод которого подключен к эмиттеру р транзистора и является первым полюсом питания регулирующего элемента, второй и третий резисторы включены последовательно между вторым полюсом питания регулирующего элемента и его выходом, к которому подключен коллектор p -= - » » --v --транзистора, точка объединения второго и третьего транзисторов подключена к эмиттеру и — P — a— транзистора, база которого является управляющим входом регулирующего элемента.

5. Устройство по и. 1-, о т л ич а ю щ е е с я тем, что инвертирующий усилитель выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов инвер