Транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испо ьзова13 о Еп но в устройствах автоматики в качестве выходного исполнительного органа, управляющего различными электромагнитными механизмами. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит силовой и переключающий транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости , диод 3, демпфирующий конденсатор 6, два резистора 8 и 9. В устройство введены два диода 4 и 5, второй демпфирующий конденсатор 7. На чертеже также показаны общая шина 11, входная шина 10, шина 13 источника питания, нагрузка 12. Введение новых злементов с новыми взаимосвязями позволяет снизить напряжение на элементах демпфирующей цепи. 1 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 0 А1 (51) 4 Н 03 K 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:» !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985533/24-21 (22) 09.12.85 (46) 07.06.87, Вюл. № 21 (71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (72) Б.С. Сергеев и В.И. Головин (53) 621.382(088.8) (56) Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи.-М.: Энергия, 1972, с, 430, рис. 11-4.

Заявка Франции № 2535551, кл. Н 03 К 17/60, 1984. (54) ТРЛНЗИСТОРНЪЫ КХПОЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики в качестве выходного исполнительного органа, управляющего различными электромагнитными механизмами. Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит силовой и переключающий транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, диод 3, демпфирующий конденсатор 6, два резистора 8 и 9. В устройство введены два диода 4 и 5, второй демпфирующий конденсатор 7.

На чертеже также показаны общая шина 11, входная шина 10, шина 13 источника питания, нагрузка 12, Введение новых элементов с новыми взаимосвязями позволяет снизить напряжение на элементах демпфирующей цепи. 1 ил. Ж

1 131

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики в качестве выходного исполнительного органа, управляющего различными электромагнитными механизмами.

Цель изобретения — повышение надежности за счет снижения напряжения на элементах демпфирующей цепи, На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой 1 и переключающий 2 транзисторы разного типа проводимости. Первый 3, второй 4 и третий 5 диоды, первый 6 и второй 7 демпфирующие конденсаторы, первый 8 и второй 9 резисторы, причем база и эмиттер силового транзистора

1 соединены соответственно с входной

10 и общей 11 шинами, а коллектор подключен через нагрузку 12 к шине

13 источника питания и через первый диод 3 к первым выводам первого резистора 8 и первого демпфирующего конденсатора 6, база переключающего транзистора 2 соединена с первым выводом второго резистора 9, коллектор силового транзистора 1 подключен к второму выводу второго резистора 9, первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора 8, первый вывод которого подключен к эмлттеру переключающего транзистора 2, коллектор которого соединен с выходной шиной 14, первым выводом второго демпфирующего конденсатора 7 и через второй диод 4 с вторым выводом первого демпфирующего конденсатора 6 и одним выводом третьего диода 5, другой вывод которого подключен к общей шине

11 и второму выводу второго демпфирующего конденсатора 7.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

При закрытом состоянии силового транзистора 1 на его коллекторе имеется напряжение, .обусловленное напряжением +Е и характером нагрузки

tl

12 ° Если емкости первого 6 и второго

7 демпфирующих конденсаторов равны, это напряжение делится на этих конденсаторах поровну, т.е. Б = Б

= U /2, где U„ напряжение на коллекторе транзистора 1, В этот момент ток по выходу не потребляется, а выходное напряжение также равно U„/2.

Ю

При открывании силового транзистора 1 входным импульсом Б „„„ напряжение на его коллекторе падает

6080 2

f0

55 приблизительно до нуля. Это вызывает запирание демпфирующего диода 3 обратной полярностью напряжения заряда конденсаторов 6 и 7 и открывание переключающего транзистора 2, так как обратное напряжение на диоде 3 является открывающим для база-эмиттерного перехода транзистора 2 (базовый ток ограничивается резистором 9), При открытом транзисторе 2 напряжение заряда конденсатора 6 оказывается приложенным параллельно напряжению заряда конденсатора 7, а выходное напряжение схемы оказывается равным U,/2. В это время от выхода схемы отбирается ток, используемый для различных целей, например, для создания дополнительного прямого тока базы силового транзистора.

Сумма зарядов конденсаторов 6 и

7 разряжается на выходной шине °

Ввиду того, что конденсаторы Ь и

7 включены параллельно, напряжение на них уменьшается одновременно.Разряд продолжается все время открытого состояния силового транзистора, степень их разряда, т.е. величина остаточного напряжения, а значит и демпфирование коллекторного импульса перенапряжения, зависят при прочих . равных условиях от длительности импульса открытого состояния силового транзистора 1.

После окончания импульса открытого состояния транзистора 1 и после окончания импульса потребления по выходной шине 14 транзистор 1 начинает запираться. Напряжение на его коллекторе начинает увеличиваться.Вследствие этого открывается диод 3, а транзистор 2 запирается. Конденсаторы 6 и 7 включаются последовательно и начинают заряжаться, как от фронта нарастания коллекторного напряжения, так и от тока, запасенного в индуктивности (например, рассеяния) нагрузки 12. Конденсаторы заряжаются до напряжения U„ и остаются в этом состоянии до следующего открывания силового транзистора 1.

Далее процессы повторяются аналогично. Диод 4 служит для предотвращения замыкания заряженного конденсатора 6 во время открытого состояния транзистора 2, а диод 5 — для объединения нижней по схеме обкладки конденсатора 6 с общей шиной 11 во время его разряда. Резистором 8 устанавливается уровень включения транзисто6080 формул а изобретения

Транзисторный ключ, содержащий силовой и переключающий транзисторы, 30 первый диод, первый демпфирующий кон-.

Составитель Д. Иванов

Редактор Н, Л ар н о Техред И.Попович Корректор И. Демчик

Заказ 2372/:-6 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 131 ра 2. Это необходимо для устранения ложного его включения, когда после разряда индуктивности нагрузки 12 напряжение на сумме конденсаторов 6 и 7 больше, чем напряжение на коллекторе силового транзистора 1. Напряжение на запертом транзисторе 2 равно напряжению на конденсаторе 6, т.е.

U„/2, Во время переходных процессов заряда конденсаторов, когда транзистор 1 запирается или уже заперт вследствие равенства емкостей конденсаторов 6 и 7, а также иэ-за того, что при разряде они включены параллельно, напряжение на конденсаторе 6 также не может превысить напряжение

UK/2. Таким образом, транзистор 5, входящий в состав схемы транзисторного ключа, может иметь максимальное допустимое коллекторное напряжение, меньшее, чем U

Надежность предлагаемого транзис торного ключа выше, чем известных, за счет снижения напряжения на элементах демпфирующей цепи.

4 денсатор, первый и второй резисторы, база и эмиттер силового транзистора соединены соответственно с входной и общей шинами, а коллектор подключен

5 через нагрузку к шине источника питания и через первый диод к первым выводам первого резистора и первого демпфирующего конденсатора, база переключающего транзистора соединена с

10 первым выводом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены второй демпфирующий конденсатор,второй и третий диоды, причем переключающйй транзистор имеет тип проводимости, противоположный типу проводимости силового транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу второго резистора, первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора, первый вывод которого подключен к эмиттеру переключающего транзистора, коллектор которого соединен с выходной шиной, первым

25 выводом второго демпфирующего конденсатора и через второй диод с вторым выводом первого демпфирующего кбнденсатора и одним выводом третьего диода, другой вывод которого подключен к общей шине и второму выводу второго демпфирующего конденсатора.