Переключатель тока

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованным реле и другими электромагг нитными устройствами. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей переключателя тока за счет устранения зависимости времени нахождения силовых транзисторов в активном режиме от параметров управляющего сигнала и осуществления дополнительного управления . Устройство имеет три устойчивых состояния. В первом состоянии транзисторы 2,4,6,7 открыты, а транзисторы 1,3,5,8 закрыты. Во втором состоянии транзисторы 1,3,5,8 открыты , а транзисторы 2,4,6,7 закрыты. Третье состояние характеризуется закрытым состоянием транзисторов 1,2,3, 4,5,7. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. а S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1649654 (gg)g H 03 K 17/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424907/21 (22) 12.05.88 (46) 15.05.91. Бюл. N 18 (71) Производственное объединение

"Электромодуль" (72) M.Ë. Слуцкий и В.А. Урбанович (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство CCCP 864568, кл. Н 03 К 17/60, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 764133, кл. Н 03 К 17/66, 1980. (5") ПЕPЕКЛРЧАТЕЛЬ ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованным реле и другими электромаг;-.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованными реле и другими электромагнитными устройствами.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей переключателя тока за счет устранения зависимости времени нахождения силовых транзисторов в активном режиме от параметров управляющего сигнала и осуществления до- полнительного улравления.

На чертеже представлена схема переключателя тока.

Переключатель тока содержит первый и второй силовые транзисторы 1, 2 первого типа проводимости, третий и четвертый силовые транзисторы 3, 4 второго типа проводимости, первые

2 нитными устройствами. Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных воэможностей переключателя тока за счет устранения зависимости времени нахождения силовых транзисторов в активном режиме от параметров управляющего сигнала и осуществления дополнительного управления. Устройство имеет три устойчивых состояния. В первом состоянии транзисторы 2,4,6,7 открыты, а транзисторы 1,3,5,8 закрыты. Во втором состоянии транзисторы 1,3,5,8 открыты, а транзисторы 2,4,6,7 закрыты.

Третье состояние характеризуется эак" рытым состоянием транзисторов 1,2,3, 4,5,7. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. управляющий и блокирующий транзисторы 5, 6 первого типа проводимости

1 вторые управляющий и блокирующий транзисторы 7, 8 второго типа проводимости, семь резисторов 9...15, прит чем коллекторы первого и четвертого силовых транзисторов 1 и 4 подключены к первому выводу нагрузки 16, второй вывод которой соединен с коллекторами второго и третьего силовых транзисторов 2 и 3, .эмиттеры первого и второго силовых транзисторов 1 и 2 подклочены к первой шине 17 питания, эмиттеры третьего и четвертого силовых транзисторов 3 и 4 соединены с . второй шиной 18 питания, база первого силового транзистора 1 подключена к эмиттеру первого управляющего транзистора 5, коллектор которого через первый резистор 9 соединен с базой

1649654 третьего силового транзистора 3, а база подключена к коллектору первого блокирующего транзистора 6, база которого через второй резистор 10 соединена с первой входной шиной 19, а эмиттер подключен к первой шине 17 питания, коллектор второго управляющего транзистора 7 соединен с первым выводом третьего резистора 11, а база подключена к первому выводу четвертого резистора 12 и коллектору второго блокирующего транзистора 8, база которого соединена с первым y3bl водам пятого резистора 13, первый вы- 15 вод шестого резистора 14 подключен к второй входной шине 20, база второго силового транзистора 2 соединена с вторым выводом третьего резистора

11, первый вывод которого через седь- 0 мой резистор 15 подключен к базе первого блокирующего транзистора 6, коллектор которого соединен с вторым выводом четвертого резистора 12, эмиттеры вторых управляющего и блоки- 2 рующего транзисторов 7 и 8 соответственно подключены к базе четвертого силового транзистора 4 и второй шине

18 питания, второй вывод пятого резистора 13 соединен с коллектором первого управляющего транзистора 5, второй вывод шестого резистора 14 подключен к базе второго управляющего транзистора 7. Кроме того, база вто- рого блокирующего транзистора 8 через восьмой резистор 21 соединена с треть-З5 ей входной шиной 22, база первого управляющего транзистора 5 через девятый резистор 23 подключена к четвертой входной шине 24.

Для статического режима управления первая входная шина 19 через восьмой резистор 21 подключена к базе второго блокирующего транзистора 8.

Для режима управления с помощью источника питания первая шина 17 питания через диод 25 соединена с дополнительной входной шиной 26, которая через восьмой резистор 21 под-.

50 ключена к базе второго блокирующего транзистора 8 (данная связь на чертеже не показана), которая через конденсатор 27 соединена с второй шиной 18 питания, база второго уп55

I ра вляюще го тра нз ис тора 7 через дополнительный резистор 28 подключена к первой шине 17 питания °

Вина 29 в режиме статического управления подключена к первой и третьей входным шинам 19 и 22.

Переключатель тока работает следующим образом. Рассмотрим работу устройства при различных режимах управления. При необходимости возможны комбинации режимов управления.

В прямом динамическом режиме управления устройство работает следующим образом.

При вклочении питания и отсутствии управляющих сигналов на всех входных шинах устройство принимает первое состояние, при котором транзисторы 2,4,6,7 открыты, а транзисторы 1„3,5,8 закрыты.

Если теперь на шины 19 и 20 поI дать низкий уровень управляющего сигнала, то устройство не изменит состояния, установившегося при включе- нии питания, так как через резистор

14 протекает часть базового тока транзистора 7, который остается в насыщенном состоянии, и низкий уровень на шине 19 не изменит насыщенного состояния транзистора 6, так как зашунтирован смещенным в прямом направлении р-и-переходом. Состояние устройства не изменится и при высоком уровне управляющего сигнала на шине 19, так как при этом также не изменяется насыщенное состояние транзистора 6.

При подаче на шину 20 высокого уровня управляющего сигнала начинает закрываться транзистор 7 и устройство лавинообразно переходит во, второе устойчивое состояние, при котором транзисторы 1,3,5,8 открыты, а транзисторы 2,4,6,7 закрыты, после чего уровень управляющего сигнала на, состояние устройства не влияет, так как при низком уровне весь ток протекает через насыщенный транзистор

8 и изменить состояние транзистора 7 не может.

Чтобы перевести устройство в первое состояние необходимо подать высокий уровень сигнала на шину 19. Высокий уровень через резистор 10 откроет транзистор 6, благодаря чему закроет транзистор 5 и устройство лавинообразно перейдет в первое состояние.

При подаче и удержании на шинах

19 и 20 высокого уровня управляющего сигнала транзистор 7 переходит в сос1649654

45 тояние отсечки, а транзистор 6 — в состояние насыщения. Устройство при этом переходит в третье состояние, при котором транзисторы 1,2,3,4,5 7 закрыты.

В этом режиме управления в общем случае шины 2?,24,26,29 не задействуются.

В инверсном динамическом режиме устройство работает аналогично, при этом в первое устойчивое состояние устройство устанавливается при подаче низкого уровня управляющего сигнала на шину ?4, во второе - при пода-15 че на шину 22 и третье - при подаче и удержании на обеих шинах. Шины 19, 20,26,29 в общем случае не задействованы.

Незадействованные шины могут быть использованы, например, для организации логической функции запрета. Так, при подаче и удержании низкого уровня на шине 22 устройство никогда не перейдет во второе состояние. 25

В статическом режиме управления при подключенном источнике питания и соединенных между собой шинах 19,22, 29 с помощью внешней перемычки устройство работает следующим образом., 30

При включении питания и отсутствии управляющих сигналов за счет протекания тока по цепи шина 18, эмиттербаза транзистора 8, резистор 21, резистор 10, база-эмиттер транзистора

6, шина 1/ насыщаются транзисторы

6 и 8 и устройство устанавливается в третье состояние, в котором будет находиться до подачи управляющих сигналов на шину 29.

При подаче и удержании низкого уровня на шине 29 закрывается транзистор 6 и открывается транзистор 8 устройство переходит в первое состояние и будет в нем находиться все время, пока на шине 29 присутствует низкий уровень входного сигнала.

При подаче и удержании высокого уровня на вине ?9 закрывается транзистор 8 и открывается транзистор 6устройство переходит во второе состояние и будет находиться в нем, пока на шине 29 присутствует высокий уровень входного сигнала.

Режим управления с помощьа источника питания является примером одного из режимов управления, реализован- . ного путем :омбинации описанных выше режимов. Для его реализации необходимо соед .-: ;. „:,-:у 26 с,.;:-;;:

22. В этом режиме реализована также функция приоритета второго состояния, которая как правило требуется при управлении поляризованным реле.

В этом режиме устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания между шинами 17 и 18 устройство устанавливается в первое состояние, диод 25 включен в обратном направлении и напряжение с шины 17 не передается на шину 22, При подаче напряжения питания между шиной 18 и шиной 22 устройство запитывается через включенный в прямом направлении диод 25, при этом через резистор 21 организуется базовый ток транзистора 8, открывая его,и устройство устанавливается во второе состояние.

Надежность и функциональные возможности предлагаемого переключателя тока выше, чем у известных, за счет устранения зависимости времени нахождения силовых транзисторов в активном режиме от параметров управляющего сигнала и осуществления дополнительного управления .

Формула изобре те ния

1. Переключатель тока, содержащий первый и второй силовые транзисторы первого типа проводимости, третий и четвертый силовые транзисторы второго типа проводимости, первые управляющий и блокирующий транзисторы первого типа проводимости, вторые управляющий и блокирующий транзисторы, семь резисторов, коллекторы первого и четвертого силовых транзисторов подключены к первому выводу нагрузки, второй вывод которой соединен с коллекторами второго и третьего силовых транзисторов, эмиттеры первого и второго силовых транзисторов подключены к первой шине питан :я, эмиттеры третьего и четвертого .".иловых. транзисторов соединены с второй шиной питания, база первого силового транзистора подключена к эмиттеру первого управляющего транзистора, коллектор которого через первый резистор соединен с базой третьего силового транзистора, а база подключена к коллектору первого блокирующего транзистора, база которого через второй

1649654 резистор соединена с первой входной шиной, а эмиттер подключен к первой шине питания, коллектор второго управляющего транзистора соединен с

5 первым выводом третьего резистора, а база подключена к первому выводу четвертого резистора и коллектору второго блокирующего транзистора, база которого соединена с первым выво- 1О дом пятого. резистора,-первый вывод шестого резистора подключен к второй входной шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, база второго .силового транзис-< тора соединена с вторым выводом третьего резистора» первый вывод ког торого через седьмой резистор подключен к базе первого блокирующего транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом четвертого резистора, эмиттеры вторых управляюцего и блокирующего транзистора второго типа проводимости соответственно подключены к базе четвертого си- 25 лового транзистора и второй шине питания, второй вывод пятого резистора соединен с коллектором первого управляющего транзистора, второй вывод шестого резистора подключен к ба- gg е второго управляющего транзистора.

2. Переключатель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, база второго блокирующего транзистора через восьмой резистор соединена с третьей входной шиной, база первого управляющего транзистора через девятый резистор подключена к четвертой входной шине .

3. Переключатель тока по и,1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, первая входная шина через восьмой резистор подключена к базе второго блокирующего транзистора.

4. Переключатель по и 1, о т л ич а ю шийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей, первая шина питания через диод соединена с дополнительной входной шиной, которая через восьмой резистор подключена к базе второго блокирующего транзистора, которая через конденсатор соединена с второй шиной питания, база второго управляющего транзистора через дополнительный резистор подключена к первой шине питания.

1649654

24

17

Я

Составитель Д. Иванов

Редактор В. Фельдман Техред Л,Олийнык Корректор Л. Патай

Заказ 4229 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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