Переключатель тока в индуктивной нагрузке

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение переключателя тока в индуктивной нагрузке достигается путем исключения аварийных режимов при отключении электропитания и уменьшения количества элементов. При быстром отключении электропитания начальная цепь протекания базового тока транзистора 9 организуется с помощью шунтирующей цепи 15. Включаются транзисторы 9 и 8, через которые замыкается ЭДС самоиндукции нагрузки 5. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g Н 03 K 17/бб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

t .1; ъ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4426444/24-21 (22) 17, 05. 88 (46) 30. 06. 90. Бюл. Н 24 (71) Производственное объединение

- 1 Электромодуль" (72) М,Л.Слуцкий и В.А.Урбанович (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 764133, кл. Н 03 К 17/бб, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 864568, кл. Н 03 K 17/60, 1981. (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА В ИНДУКТИВНОЙ

НАГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использоваИзобретение относится к импульсной .технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения — повышение .надежности и упрощение переключателя тока в индуктивной нагрузке эа счет исключения аварийных режимов при отключении электропитания и уменьшения количества элементов.

На чертеже представлена схема переключателя тока в индуктивной нагрузке.

Переключатель тока в индуктивной нагрузке содержит четыре силовых транзисторных ключа 1 - 4 (например,транзисторы), которые соединены по мостовой схеме, в одну диагональ кото . рой включена нагрузка 5, а в другую « первая и вторая шины б и 7 питания,, SU„, 15753 4 А1

2 но для реверсивного управления поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение перекгвочателя тока в индуктивной нагрузке — достигается путем исключения аварийных режимов при отключении электропитания и уменьшения количества элементов.При быстром отключении электропитания начальная цепь протекания базового тока транзистора 9 ор" àíèçóåòñÿ с помощью шунтирующей цепи 15. Включаются транзис" торы 9 и 8, через которые замыкается

ЭДС самоиндукции нагрузки 5. 1 ил. с первыи и второй транзисторы 8 и 9 разного типа проводимости, четыре диода 10 — 13, которые соединены по мостовой схеме, входы которой включены параллельно нагрузке 5, а первый и второй выходы подключены соответственно к первой шине б питания и эмиттеру второго транзистора 9, база ко-. торого соединена с второй шиной 7 питания и через резистор 14 — с коллектором первого транзистора 8, коллектор второго транзистора 9 подключен к базе первого транзистора 8, эмиттер которого соединен с первой шиной

6 питания и через шуктирующую цепь 15 и (например, резистор или конденсатор)с второй шиной 7 питания. Кроме того, на чертеже изображен резистор 16, который включен параллельно Б-Э переходу первого транзистора 8.

1575304

10 торов, что в свою очередь приводит к возникновению ЭДС самоиндукции или против ЭДС, которая в случае запирания транзисторов 1 и 4 минусом прикладывается через диод 11 к шине 6, 2p а плюсом через диод 12 к эмиттеру транзистора 9 и в случае запирания транзисторов 2 и 3 — через диод 13 к шине 6 и через диод 10 к эмиттеру транзистора 9 соответственно. 25

В обоих случаях при превышении напряжения на эмиттере транзистора 9 напряжения на его базе, равного напряжению питания, на величину порогового для транзистора и равного 0,7 В 30 начинает протекать базовый ток транзистора 9 по цепи: эмиттер-база транзистора 9, шина 7, внутреннее сопротивление источника питания (не показано), шина 6, Этот ток приоткрывает транзистор 9, и начинает течь ток по цепи: эмиттер-коллектор транзистора

9, база-эмиттер транзистора 8, который в свою очередь приоткрывается и обеспечивает увеличение базового тока 40 транзистора 9 по цепи: эмиттер-база транзистора 9, шина 7, резистор 14, коллектор-эмиттер транзистора 8, шина 6. Процесс происходит лавинообразно и заканчивается насыщением обоих транзисторов. Индукционный ток замыкается, и запасенная в нагрузке энергия рассеивается на активном сопротивлении самой нагрузки и резисторе

14. При снижении ЭДС ниже напряжения питания закрывается транзистор 9 и после рассасывания неосновных носителей.в базе транзистор 8. Поскольку запирание транзистора 8 происходит за конечное время, ток от источника питания протекает в это время через резистор 14 и коллектор-эмиттер транзистора 8 . Этот ток ограничивается резистором 14, сопротивление котороПереключатель тока в индуктивной нагрузке, содержащий четыре силовых транзисторных ключа, которые соедине . ны по мостовой схеме, в одну диагональ которой включена нагрузка, а в другую — первая и вторая шины питания, первый и второй транзисторы разного типа проводимости, резистор и четыре диода, которые соединены по мостовой схеме, входы которой включены параллельно нагрузке, а первый выход подключен к первой шине питания и эмиттеру первого транзистора, о т л и ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, введена шунтирующая цепь, которая подключена параллельно шинам питания, второй выход диодной мостовой схемы соединен с эмиттером второго транзистора, коллектор которого подключен к базе первого транзистора, коллектор которого через резистор соединен с базой второго транзистора и второй выходной шиной, Переключатель тока в индуктивной нагрузке работает следующим образом.

При подаче напряжения управления на базы силовых транзисторов одного из плеч мостового переключателя тока, например транзисторов 1 и 4 происхо) дит отпирание последних, что приводит к протеканию тока через индуктивную нагрузку 5. Аналогично обеспечивается протекание тока через нагрузку 5 в обратном направлении при отпирании транзисторов 2 и- 3.

При снятии напряжения управления происходит запирание силовых транзис .15

ro в общем случае должно быть равно активному сопротивлению нагрузки 5 °

Если в момент протекания тока че-. .: рез нагрузку 5 отключить источник питания, то снижение напряжения питания вызывает ЭДС самоиндукции или противо-ЭДС, которая приоткрывает транзистор 9 и транзистор 8, после чего индукционный ток замыкается насыщенными транзисторами 9 и 8 как уже было описано.

На первых этапах в цепи протекания базового тока транзистора 9 участвует внутреннее сопротивление источника питания, которое, как правило, успевает сыграть свою роль даже за время отключения источника питания.

Однако при быстром отключении источника питания начальная цепь протекания базового тока транзистора 9 организуется с помощью шунтирующей цепи

15, выполненной в виде резистора или конденсатора.

Предлагаемый переключатель тока в индуктивной нагрузке имеет более высокую надежность и проще, чем известные мостовые переключатели, за счет исключения аварийных режимов при отключении электропитания и уменьшения количества элементов. формула и з о б р е т е н и я

1575304

Составитель Д.Иванов

Техред И.Дидик Корректор С. Черни

Редактор Н.Горват

Заказ 1791 Тираж 670 Подписное

ВЙИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101