Коммутирующее устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики. Изобретение повышает надежность предложенного устройства при работе на динамическую нагрузку. Устройство содержит ключевой элемент 1, выполненньй в виде оди ночного или составного транзистора, положительную шину 2 источника питания , датчик 3 тока, транзистор 4 запшты, резистор 5, дроссель 6, нагрузку 8, диоды 9 и 11, об1цую шину 10, формирователь 12 синхроимпульсов, пороговый злемент 13, выполненный на стабилитроне, формирователь 14 импульсов запуска, элементы И-НЕ 15, И 16, интегрирующий узел 17 и входную шину 18. Выбором номиналов элементов узла 17 обеспечивается требуемая временная задержка на полное выключение коммутирюущего устройства при кратковременных перегрузках с ограничением тока до определенного порогового значе- . ния, а при длительном коротком замыкании - отключение нагрузки с блокировкой в выключенном состоянии. 1 ил. СЛ

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU ÄÄ 1325681 цц 4 Н 03 К 17/08 17/60

I ф1 вн, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ":

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3975829/24-21 (22) 11. 11. 85 (46) 23.07.87. Бюл. Р 27 (72) О.С.Овсянников и А.В.Пименов (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 438114, кл. Н 03 К 17/08, 13.02. 1973.

Электронная техника в автоматике.

/Под ред. Ю.И.Конева, вып. 9. — М.:

Сов. радио, 1977, с. 237, рис. 2. (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики. Изобретение повышает надежность предложенного устройства при работе на динамическую нагрузку. Устройство содержит ключевой элемент 1, выполненный в виде одиночного или составного транзистора, положительную шину 2 источника питания, датчик 3 тока, транзистор 4 защиты, резистор 5, дроссель 6, нагрузку 8, диоды 9 и 11, общую шину 10 формирователь 12 синхроимпульсов, пороговый элемент 13, выполненный на стабилитроне, формирователь 14 импульсов запуска, элементы И-НЕ 15, И 16, интегрирующий узел 17 и входную шину 18. Выбором номиналов элементов узла 17 обеспечивается требуемая временная задержка на полное выключение коммутирюущего устройства при кратковременных перегрузках с ограничением тока до определенного порогового значе- Я ния, а при длительном коротком замыкании — отключение нагрузки с блокировкой в выключенном боостонннн. 1 нл.

1 f32568

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в . устройствах автоматики, Цель изобретения — повышение нас> дежности при работе на динамическую нагрузку.

На чертеже представлена функциональная схема коммутирующего устройства. 10

Коммутирующее устройство содержит ключевой элемент 1, выполненный в виде одиночного или составного транзистора, между первым выводом которого и положительнои шинои 2 источника питания И„ включен;.измерительный эле мент датчика 3 тока, выход которого соединен с. базой транзистора 4 защиты, эмиттер которого соединен с положительной шиной 2 источника питания, коллектор — с первым. выводом резистора 5 и с управляющим входом ключевого элемента 1, второй вывод которого соединен через дроссель 6 с выходной шиной для подключения нагрузки 8 с като-25 дом первого диода 9, анод которого соединен с общей шиной 10 и с анодом второго диода 11, катод которого соединен с выходом формирователя 12 синхроимпульсов и через пороговый элемент 13, выполненный на стабилитроне, с базой транзистора 4 защиты, формирователь 14 импульса запуска, элементы И-НЕ, ИЛИ соответственно 15 и 16, пороговый интегрирующий узел 17, 35 вход которого соединен с выходной шиной 7, выход — с первым входом элемента ИЛИ 16, второй вход которого соединен, с выходом формирователя 14 импульса запуска, выход — с первым входом элемента И-НЕ 15, выход которого соединен с вторым выводом резистора 5, второй вход — с входной шиной 18 и с первым входом формирователя 14 импульса запуска, второй вход которого соединен с положительной шиной источника питания. с

Коммутирующее устройство, относящееся к самозащищенным транзисторным ключам, работает следующим образом. 50

При подаче на входную шину 18 управляющего отпирающего сигнала Ис„

"1" включается формирователь 14 импульсов запуска, с выхода которого на второй вход элемента ИЛИ 16 поступает сигнал "1" и с его выхода на первый вход элемента И-НЕ 15, на втором входе которого также присутствует сигнал " 1", поступающий с входной

1 2 шины. С выхода элемента И-НЕ 15 сигнал "О" поступает через токоограничивающий резистор 5 на управляющий вход ключевого элемента 1 и отпирает его в момент IToHBJIPHHR ближайшего узкого импульса с выхода формирователя 12 синхроимпульсов, запирающего транзистор 4 защиты. После отпирания силового элемента запертое состояние транзистора 4 защиты обеспечивается шунтирующим воздействием на его базо-эмиттерный переход цепи, включающей последовательно соединенные открытый ключевой элемент 1, второй диод 11 и пороговый элемент (стабилитрон) 13.

Далее в зависимости от параметров динамической нагрузки 8 возможны режимы работы беэ ограничения и с ограничением тока нагрузки, В первом случае, если ток нагрузки меньше порогового значения,. после открытия ключевого элемента 1 и при наличии на входной шине 18 управляющего сигнала "1" на выходной шине 7 появляется напряжение, которое поступает на пороговый интегрирующий узел

17, с выхода которого с задержкой времени Е поступает сигнал "1" на пер- .

17 вый вход элемента ИЛИ 16 и с его выхода на первый вход элемента И-НЕ 15.

Таким образом, обеспечивается поддержание открытого состояния ключевого элемента 1 и после окончания действия сигнала "f" длительностью ,поступающего с формирователя 14 импульса запуска на второй вход элемента ИЛИ „ . При этом должно выполняться условие t, Во втором случае, если ток нагрузки после включения ключевого элемента достигает через некоторое время порогового значения, датчик 3 тока подает сигнал на отпирание транзис тора 4 защиты, при этом ключевой элемент начинает запираться, напряжение на нем увеличивается, вследствие чего его шунтирующее действие на базоэмиттерный переход транзистор 4 защиты ослабевает, в результате, несмотря на то, что сигнал с датчика 3 тока уменьшается, транзистор 4 защиты поддерживается в открытом состоянии сигналом, поступающим с формирователя 12 синхроимпульсов. Ключевой элемент 1 полностью запирается, несмотря на наличие сигнала "1" на входной шине 18.

l I

В момент запертого состояния ключевого элемента 1 ток дросселя 6 про5681 динамическую нагрузку различного характера.

Коммутирующее устройство, содержащее ключевой элемент, между первым выводом которого и положительной шиной источника питания включен измерительный элемент датчика тока, выход которого соединен с базой транзистора защиты, эмиттер которого соединен с положительной шиной источника питания, коллектор — с первым выводом резистора и с управляющим входом ключевого элемента, второй вывод которого соединен через дроссель с выходной шиной, с катодом первого диода, анод которого соединен с общей шиной, и с анодом второго диода, катод кото рого соединен с выходом формирователя сннхроимпульсов и через пороговый элемент с базой транзистора защиты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при рабо.те на динамическую нагрузку, введены ! формирователь импульса запуска, элементы И-НЕ, ИЛИ, пороговый интегрирующий узел, вход которого соединен с выходной шиной, выход — с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов запуска, выход — с пер вым входом элемента И-НЕ, выход кото35 рого соединен с вторым выводом резистора, второй вход — с входной шиной и с первым входом формирователя импульса запуска, второй вход которого

40 соединен с положительной шиной источника питания.

Составитель И.Шевейко

Редактор Г.Гербер Техред И.Попович Корректор B.Áóòÿrà

Заказ 3 124/55 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.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 з

132 текает через первый диод 9. Это состояние сохраняется до тех пор, пока с формирователя 12 синхроимпульсов не поступит сигнал, обеспечивающий запирание транзистора 4 защиты н, следовательно, отпирание ключевого элемента 1, так как на его управляющем входе присутствует отпирающий сигнал "0 . Далее процессы выключения и включения повторяются, если условия для роста тока сохранены.

Режим короткого замыкания характеризуется первоначально импульсным характером работы ключевого элемента 1 с минимальным средним значением потребляемого тока. При этом напряжение на входе порогового интегрирующего узла 17 уменьшается и при некотором пороговом значении, определяемом

его пороговым элементом, на выходе узла 17 появляется сигнал "0", который поступает через элемент ИЛИ 16 на первый вход элемента И-НЕ 15. В результате чего на управляющий вход ключевого элемента с выхода элемента И-НЕ 15 поступает запирающий сигнал "1".

Выбором номиналов элементов порогового интегрирующего узла 17 обеспечивается требуемая временная задержка на полное выключение коммутирующего устройства при кратковременных перегрузках {в пусковых режимах) с ограничением тока до определенного порогового значения, а при длительном ко.ротком замыкании — отключение нагрузки с блокировкой выключенного состояния.

Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет повысить надежность ключа при работе на

Формула изобретения