Магнитно-транзисторный ключ

 

Изобретение может быть использовано в источниках вторичного электропитания . Магнитртранзисторный ключ (МТК) содержит силовой трянзШ ор ( СТ) I ,управляющие т ранзисторы 2, 3, диоды 4-7, 23, ограничитель 8 тока, трансформатор 9 тока, конденсаторы 10, 24, ограничитель П длительности, резисторы 12, 25, 28, 29, выходные шины 13, 14, 21, шины 15, 16 питания, формирователь 17 импульсов, входные шины 18, 19, блок 20 блокировки, тран зисторы 22, 26, 27, элемент 2 И-НЕ 30, инвертор 31, повторители 32, 33. МТК формирует дополнительный выходной сигнал, характеризующий состояние СТ 1, и может принимать сигнал, запрещающий включение СТ 1. МТК имеет повышенную надежность. 5 з.п. ф-лы, 1 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩ1АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{ 21) 4128171/24-21 (22),12 ° 08,86 (46) 23.05,88, Бюл. В 19 (72) Л.К.Сивенков (53) 62!.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У, 1133663, кл. Н 03 К 17/60, 1985.

Авторское свидетельство СССР

11 970694, кл. Н 03 К 17/60, 198?. (54) МАГНИТОТРАНЗИСТОРНЫЙ ИПОЧ (57} Изобретение может быть использовано в источниках вторичного электропитания Магнитотранзисторный ключ (МТК) содержит силовой транзистор (СТ) 1,управляющие транзисторы:2, 3, „.,SU„„1398081 А1 диоды 4-7, 23, ограничитель 8 тока, трансформатор 9 тока, конденсаторы

10, 24, ограничитель 11 длительности, резисторы 12, 25, 28, 29, выходные шины !3, 14, 21, шины 15, 16 питания, формирователь 1.7 импульсов, входные шины 18, 19, блок 20 блокировки, тран» зисторы 22, 26, 27, элемент 2 И-НЕ

30, инвертор 31 повторители 32, 33.

ИТК формирует дополнительный выходной сигнал, характеризующий состояние

СТ 1, и может принимать сигнал, saпрещающий включение СТ 1. МТК имеет повышенную надежность. 5 з.п, ф-лы, 1 ил.

1398081

Изобретение относится к импульсной ,технике и может быть использовано в

1 источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения - повышение надеж ности магнитотранзисторного ключа за счет выключения силового транзистора при превышении длительности его открытого состояния заданного значения.

На чертеже представлена схема маг- !О иитотранзисторного ключа.

Иагнитотранзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, первый и второй управляющие транзисторы 2 и 3, четыре диода 4-7, ограничитель 8 тока, транс !5 форматор 9 тока, первый конденсатор ! 10, ограничитель 11 длительности, первый резистор 12, причем эмиттер силового трансформатора 1 подключен к ервой выходной шине 13 и первым ныво.20 дам первого диода 4 и первого конден сатора 10, вторые выводы которых соединены с одним выводом первой обмотки трансформатора 9 тока., другой вывод которой подключен к базе силового 25 транзистора 1, коллектор которого ! через вторую обмотку трансформатора

9 тока соединен с второй выходной

Шиной 14, первый вывод третьей обмот1и трансформатора 9 тока через вто- 30 ой диод 5 подключен к первой шине !

115 питания и эмиттерам первого и второго управляющих транзисторов 2 и 3, Вторая шина 16 питания через ограничитель 8 тока соединена с одним выво-35 дом третьего диода 6, другой вывод которого подключен к второму выводу третьей обмотки трансформатора 9 тоа и через его четвертую обмотку— коллектору первого управляющего 40 транзистора 2, первый вывод четверто1 о диода 7 подключен к первому выводу

Пятой обмотки трансформатора 9 тока, первый и второй выводы шестой обмотKH трансформатора 9 тока соотнетствен.45 но соединены с первым и вторым входами ограничителя 11 длительности, первый и второй выходы которого соответственно подключены к коллектору и эмиттеру первого управляющего транвистора 2, первый резистор 12 включен параллельно переходу база - эмитгер силового транзистора 1, второй вывод четвертого диода 7 соединен с второй шиной 16 питания Второй 55 вывод пятой обмотки трансформатора

9 тока подключен к коллектору второго управляющего транзистора 3, базы, Первого и второго управляющих тран". эисторов 2 и 3 соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя 17 импульсов, первый и второй входы которого подключены соответственно к первой и второй входным шинам 18 и 19, нервый и второй питающие выводы блока 20 блокировки соединены соответственно с первой и второй шинами !5 и !6 питания, а вход и выход соответственно подключены к коллектору второго управляющего транзистора 3 и дополнительной выходной шине 21, Ограничитель ll длительности содержит первый дополнительный транзистор 22, пятый диод 23, второй конденсатор 24 и второй резистор 25, причем первый вывод второго конденсатора 24 подключен к первому входу ограничителя ll длительности, первому выводу пятого диода 23, эмиттеру первого дополнительного транзистора ?2 и второму выходу ограничителя 11 длительности, первый выход которого соединен с коллектором первого дополнительного транзистора 22, база которого подключена к второму выводу пятого диода 23, второму выводу второго конденсатора 24 и через второй резистор 25 — к второму входу ограничителя 11 длительности.

Ограничитель 8 тока содержит второй и третий дополнительные транзисторы 26 и 27, проводимость которых противоположна проводимости первого управляющего транзистора 2, третий и четвертый резисторы 28 и 29, при чем эмиттер второго дополнительного транзистора 26 соединен с первым выводом третьего резистора 28 и одним выводом ограничителя 8 тока, другой вы-" вод которого подключен к коллектору третьего дополнительного транзистора

27, змиттер которого соединен с вторым выводом третьего резистора 28 и базой второго дополнительного транзистора 26, коллектор которого подключен к базе третьего дополнительного транзистора 27 и через четвертый резистор 29 — к первой шине 15 питания.

Формирователь 17 импульсов содержит элемент 2 И-НЕ 30, инвертор 31, первый и второй повторители 32 и 33, причем первый и второй входы формирователя 17 импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2 И-HE 30, выход которого подключен к входу иннертора 31 и

1398081 через первый повторитель 32 — к первому выходу формирователя 17 импульсов, второй выход которого соединен с выходом второго повторителя 33, вход которого подключен к выходу инвертора 31.

Блок 20 блокировки содержит четвертый дополнительный транзистор 34, проводимость которого противоположна проводимости второго управляющего транзистора 3, инвертор 35, шестой диод Зб, пятый и шестой резисторы

37 и 38, причем коллектор четвертого дополнительного транзистора 34 соеди- 15 нен с первым выводом пятого резистора 37 и через инвертор — с выходом блока 20 блокировки, вход которого через шестой резистор 38 подключен к первому выводу шестого диода 36 и базе четвертого дополнительного транзистора 34, эмиттер которого соеди нен с вторым выводом шестого диода

36 и вторым питающим выводом блока

20 блокировки, первый питающий вывод 25 которого подключен к второму выводу пятого резистора 37.

Магнитотранзисторный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторы

1 и 3 закрыты, а транзисторы 2 открьгты, при этом в четвертой обмотке трансформатора 9 тока протекает размагничивающий ток, величина которого определяется параметрами ограничите35 ля 8 тока. На шине 19 присутствует сигнал логической единицы, на шине

18 — логического нуля. При подаче на шину 18 сигнала логической единицы формирователь !7 выключает тран- 40 эистор 2 и включает транзистор 3, в результате чего полярность напряжений на первой обмотке трансформатора

9 тока становится открывающей для транзистора 1, и через вторую обмотку начинает протекать ток коллектора транзистора 1, что из-за наличия цепи положительной обратной связи через первую и вторую обмотки токового трансформатора 9 вызывает

50 лавинообразное насыщение транзистора 1. Базовый ток транзистора l протекает через диод 4, вызывая на нем падение напряжения, от которого за-. ряжается конденсатор 10. При подаче

55 на шину 18 сигнала логического нуля сигналы на выходах формирователя

17 выключают транзистор 3 и включают транзистор 2, это приводит к тому, что последовательно включенные третья и четвертая обмотки оказываются закороченнъ|ми через коллекторэмиттерный переход транзистора 2 и диод 5, напряжение на первой обмотке скачкообразно уменьшается, и под действием разности напряжений конденсатора 10 и остаточного напряжения первой обмотки начинается процесс форсированного рассасывания силового транзистора 1, после окончания которого полярность на всех обмотках токового трансформатора 9 изменяется на противоположную, Под действием этого обратного напряжения и осуществляется процесс перемагничи вания сердечника токового трансформатора 9 через ограничитель 8 тока от источника питания.

Наличие резистора 12 позволяет снизить обратное напряжение база"змиттер транзистора 1 до допустимого уровня. Параметры ограничителя 8 тока выбираются такими, чтобы ток перемагничивания создавал на нем доста» . точно малое падение напряжения, ограничение этого тока осуществляется лишь в конце цикла, когда процесс перемагничивания уже полностью закончен. Таким образом, время перемагкичивания сокращается до минимума. Если длительность открытого состояния си -. лового транзистора l по какой-либо причине превышает установленную, определяемую параметрами ограничителя ll длительности, то третья и четвертая обмотки закорачиваются через выходы ограничителя ll длительности и диод 5, и транзистор выключается.

Таким образом парируются кратковременные сбои в цепях источника питания или источника входного сигнала, что позволяет свести до минимума эа пасы по параметрам силового транзистора и его нагрузки, а также исключить аварийные режимы работы элементов устройства, т,е. повысить его надежность.

В устройстве имеется блок 20 блокировки, на выходе которого присутствует сигнал логического нуля в моменты времени, пока открыт транзистор 1, сигнал о состоянии которого снимается с пятой обмотки токового трансформатора 9 и поступает на вход

20 блокировки. Для получения эффекта защиты силового транзистора 1 от сквозного тока обязательно наличие.

98081 6

1,Магнитотранэисторный ключ, содержащий силовой транзистор„ первый и второй управляющие транзисторы, четыре диода, ограничитель тока, трансформатор тока, первый конденсатор„ эмиттер силового транзистора подключен к первой выходной шине и первым выводам первого диода и первого конденсатора, вторые выводы которых соединены с одним вьгводом первой обмотки трансформатора тока, другой вывод которого подключен к базе силового транзистора, коллектор. которого через вторую обмотку трансформатора тока соединен, с второй выходной ши.ной, первый вывод третьей обмотки трансформатора тока через второй ,диод подключен к первой шине питания и эмиттерам первого и второго управляющих транзисторов, вторая шина питания через ограничитель тока соединена с одним выводом третьего диода, другой вывод которого подключен к второму выводу третьей обмотки трансформатора тока и через его четвертую обмотку — к коллектору первого управляющего транзистора, база которого соединена с первой входной шиной, первый вывод четвертого диода подключен к первому выводу пятой обмотки трансформатора тока, о т л и— чающий с я тем,„ что, с целью повышения надежности,„ введены ограничитель длительности и первый резистор, причем проводимость второго управляющего транзистора собтветствует проводимости первого управляющего

5 1З другого аналогичного устройства, с выхода блока ?0 блокировки которого поступает сигнал логического нуля на шину 19, запрещая включение транзистора 1 независимо от состояния сигналов управления на шине 18.

Таким образом, предлагаемое устройство формирует дополнительный вы" ходной сигнал, характеризующий состояние силового транзистора 1, и может принимать сигнал, запрещающий включение силового транзистора 1.

Надежность предлагаемого магнитотранзисторного ключа выше, чем у из вестных, за счет выключения силового транзистора при превышении длительности его открытого состояния заданного значения.

Формула изобретения

il5

55 транзистора, первый и второй выводы шестой обмотки трансформатора тока соответственно соединены с первым и вторым входами ограничителя длительности первый и второй выходы которо"

ro соответственно подключены к коллектору и эмнттеру первого управляющего транзистора, первый резистор включен параллельно переходу баэа— эмиттер силового транзистора, второвывод четвертого диода соединен с второй шиной питания, второй вывод пятой обмотки трансформатора тока подключен к коллектору второго управляющего транзистора,база которого сое-. динена с второй входной шиной.

2.Ключ по п.l o т л и ч а ю— шийся тем, что ограничитель длительности содержит первый дополнительный транзистор, пятый диод, второй конденсатор и второй резистор, причем первый вывод второго конденсатора подключен к первому входу ограничителя ллительности, первому выводу пятого диода, эмиттеру первого дополнительного транзистора и второму выходу ограничителя длительности, первый выход которого соединен с коллектором первого дополнительного транзистора, база которого подключена к второму выводу пятого диода, второму выводу второго конденсатора и через второй резистор — к второму входу ограничителя длительности.

З.Ключ по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что ограничитель тока содержит второй и третий дополнительные транзисторы, проводимости которых противоположны проводимости первого управляющего транзистора, третий и четвертый резисторы, причем эмиттер второго дополнительного транзистора соединен с первым выводом третьего резистора и одним выводом ограничителя тока, другой вывод которого подключен к коллектору третьего дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом третьего резистора и базой второго дополнительного транзистора, коллектор которого подключен к базе третьего дополнительного транзистора и через четвертый резистор — к первой шине питания.

4.Ключ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены формирователь импульсов и блок

1398081 торого соединен с выходом второго повторителя, вход которого подключен к выходу инвертора.

Составитель Д.Иванов

Техред Л.Олийнык Корректор А,Тяско

Редактор А.Ворович

Тираж 928

Заказ 2607/56

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 блокировки, причем базы первого и второго управляющих транзисторов соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя импуль5 сов, первый и второй входы которого подключены соответственно к первой и второй входным шинам, первый и второй питающие выводы блока блокировки соединены соответственно с первой н вто- 10 рой шинами питания, а вход и выход сосоответственно подключены к коллектору второго управляющего транзистора и дополнительной выходной шине, 5.Ключ по п.4, о т л и ч а ю - 15 шийся тем, что формирователь импульсов содержит элемент 2 И-НЕ, инвертор, первый и второй повторитель, причем первый и второй входы формирователя импульсов соединены соответст- 20 венно с первым и вторым входами эле мента 2 И"НЕ, выход которого подключен к входу инвертора и через первый повторитель - к первому выходу формирователя импульсов, второй выход ко6.Ключ по п.4, о т л и ч а ю— щ н и с я тем, что блок блокировки содержит четвертый дополнительный транзистор, проводимость которого противоположна проводимости второго управляющего транзистора, инвертор, шестой диод, пятый и шестой резисторы, причем коллектор четвертого до полнительного транзистора соединен с первым выводом пятого резистора и через инвертор - с выходом блока блокировки, вход которого через шестой резистор подключен к первому выводу шестого диода к базе четвертого дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом шестого диода и вторым питающим выводом блока блокировки, первый итающий вывод которого подключен к второму выводу пятого резистора.