Переключатель тока в индуктивной нагрузке

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электроприводами постоянного тока. Цель изобретения - повышение надежности переключателя тока в индуктивной нагрузке за счет устранения сквозных токов при работе переключателя в режиме обрыва нагрузки. При обрыве нагрузки 19 на время открывания транзистора 1 положительным напряжением с шины 20 блокировка транзистора 3 осуществляется сигналом с выхода датчика 14 состояния ключа. Разблокировка его происходит тогда, когда транзистор 1 закрывается. При открывании транзистора 3 транзистор 1 заблокирован через пороговый элемент 9 положительным сигналом с выхода датчика 13 состояния ключа. Разблокировка его происходит аналогично транзистору 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з!)5 Н 03 К 17/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728724/21 (22) 07.08.89 (46) 07.07.91. Бюл. ЬЬ 25 . (71) Минский радиотехнический институт (72) А.B.Êîëîìåíöåâ, С.А.Курбат, В,В.Хрек и

А.И.Атраш кевич (53) 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 621095, кл. Н 03 К 17/60, 1978.

Авторское свидетельство СССР

hL 1487169, кл. Н 03 К 17/60, 1989. (54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА В ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКЕ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электроприводами по„„Я2 „„1661988 А1 стоянного тока. Цель изобретения — повышение надежности переключателя тока в индуктивной нагрузке за счет устранения сквозных токов при работе переключателя в режиме обрыва нагрузки. При обрыве нагрузки 19 на время открывания транзистора

1 положительным напряжением с шины 20 блокировка транзистора 3 осуществляется сигналом с выхода датчика 14 состояния ключа. Разблокировка его происходит тогда, когда транзистор 1 закрывается. При открывании транзистора 3 транзистор 1 заблокирован через пороговый элемент 9 по-. .ложительным сигналом с выхода датчика 13 состояния ключа. Разблокировка его происходит аналогично транзистору 3. 1 ил.

1661988

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления электроприводами постоянного тока.

Цель изобретения — повышение надежности переключателя тока в индуктивной нагрузке за счет устранения сквозных токов при работе переключателя в режиме обрыва нагрузки.

На чертеже представлена схема переключателя тока в индуктивной нагрузке.

Переключатель тока в индуктивной нагрузке содержит первые силовой и управляющий транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, вторые силовой и управляющий гранзисторы 3 и 4 другого типа проводимости, первый 5 и второй 6 блокирующие диоды, первый 7 и второй 8 диоды обратной связи, первый 9 и второй 10 пороговые элементы, первый 11 и второй 12 резисторы, первый 13 и второй 14 датчики состояния ключа, коллекторы первого 1 и второго 3 силовых транзисторов подключены соответственно к первой 15 и второй 16 шинам первого источника питания, коллекторы первого 2 и второго 4 управляющих транзисторов соединены соответственно с первой

17 и второй 18 шинами второго источника питания, база первого силового транзистора 1 подключена к эмиттеру первого управляющего транзистора 2, база которого соединена с первым вывОдом первого резистора 11 и через первый диод 7 обратной связи с коллектором первого силового транзистора 1, эмиттер которого подключен к первому выводу активно-индуктивной нагрузки 19 и эмиттеру второго силового транзистора 3, база которого соединена с эмиттером второго управляющего транзистора 4, база которого подключена к первому выводу второго резистора 12 и через второй диод 8 обратной связи к коллектору второго силового транзистора 3, параллельно переходам коллектор — эмиттер первого

1 и второго 3 силовых транзисторов соответственно включены первый 5 и второй 6 блокирующие диоды, коллектор и эмиттер первого силового транзистора 1 соединены соответственно с первым и вторым входами первого датчика 13 состояния ключа, третий вход которого подключен к коллектору второго силового транзистора 3 и первому вхо. ду втрого датчика 14 состояния ключа, второй и третий входы которого сединены соответственно с эмиттером и коллектором первого силового транзистора 1, первые входы первого 9 и второго 10 пороговых элементов подключены к входной шине 20, выходы первого 13 и второго 14 датчиков состояния ключа соединены соответствен10

55 но с вторыми входами первого 9 и второго

10 пороговых элементов, выходы которых соответственно подключены к вторым выводам первого 11 и второго 12 резисторов, второй вывод активно-индуктивной нагрузки 19 соединен с общей шиной 21.

Переключатель тока в индуктивной нагрузке работает следующим образом.

В начальный момент времени to на переключатель тока в индуктивной нагрузке подается напряжение питания, а на входную шину 20 поступает напряжение U» положительной полярности, В момент времени to первый 1 и второй 3 силовые транзисторы закрыты, а ток в активно-индуктивной нагрузке 19 равен нулю. В результате этого на выходе первого датчика

13 состояния ключа сформировано положительное напряжение К0ы, не превышающее по модулю U><, a на выходе второго датчика 14 состояния ключа — отрицательное напряжение К0к 2, которое также по абсолютному значению меньше U», где

Окэ1 и 0кэ2 напряжения между коллекторным и эмиттерным выводами соответственно первого 1 и второго 3 силовых транзисторов; К вЂ” коэффициент пропорциональности. Сигналом положительной полярности с входной шины 20 через второй пороговый элемент 10 удерживается в закрытом состоянии второй управляющий транзистор 4 и второй силовой транзистор

3, а через первый пороговый элемент 9 открывается первый управляющий транзистор 2. В результате этого базовый вывод первого силового транзистора 1 подключается к плюсовой шине 17 второго источника питания, что обеспечивает форсированное включение первого силового транзистора 1, При открывании первого силового транзистора 1 открывается первый диод 7 обратной связи, за счет которого первый управляющий транзистор 2 поддерживает величину базового тока первого силового транзистора 1 на границе зоны насыщения.

В результате этого активно-индуктивная нагрузка 19 подключается к положительной шине 15 первого источника питания, и через нее начинает протекать ток. При увеличении поабсолютномузначению напряжения Uwäî вели- чины на выходе второго датчика 14 состояния

К ключа формируется напряжение отрицательной по- i лярности, превышающее поабсалютномузначению амплитуду импульсов с входной шины 20, что приводлг к формированию сигнала, удерживающего в закрытом состоянии второй управляющий транзистор 4 и второй силовой транзистор 3.

В это время на выходе nepeoro датчика 13

7661988 ния второго силового транзистора 3 30

45

55 состояния ключа сформирован сигнал, по абсолютному значению меньше U», который позволяет поступать импульсам с входной шины 20 на базовый вывод первого управляющего транзистора 2. При появлении сигнала отрицательной полярности на входной шине 20 закрывается первый*силовой транзистор 1, а второй управляющий транзистор 4 и второй силовой транзистор

3 удерживаются в закрытом состоянии положительным сигналом с выхода второго порогового элемента 10.

При закрывании первого силового транзистора 1 ток активно-индуктивной нагрузки 19 за счет ЭДС самоиндукции начинает протекать через второй блокирующий диод

6. При этом происходит разблокировка второго силового транзистора 3, но он удерживается в закрытом состоянии за счет диода

8 обратной связи. В это время на выходе первого датчика 13 состояния ключа сформирован сигнал U<>, соединяющий входную шину 20 с выводом первого резистора 11, В момент времени, когда ток в активно-индуктивной нагрузке 19 равен нулю, закрывается второй блокирующий диод 6 и на базовый вывод второго управляющего транзистора 4 подается открывающее напряжение отрицательной полярности, Процесс открывааналогичен процессу открывания первого силового транзистора 1. В результате этого активно-индуктивная нагрузка 19 подключается к минусовой шине 16 первого источника питания, и в ней изменяется направление тока. При достижении напряUex жения Округ уровня на выходе первого датчика 13 состояния ключа формируется положительное напряжение, по абсолютному значению превышающее 0,х. которое через первый пороговый элемент 9 удерживает первый управляющий транзистор 2 и первый силовой транзистор 1 в закрытом состоянии. При поступлении с входной шины 20 напряжения положительной полярности переключатель тока в индуктивной нагрузке работает аналогично описанному.

В режиме обрыва нагрузки 19 на время открывания первого силового транзистора

1 положительным напряжением с входной шины 20 блокировка второго силового транзистора 3 осуществляется отрицательным сигналом с выхода второго датчика 14 состояния ключа, Разблокировка его происходит только тогда, когда первый силовой транзистор 1 закрывается. При открывании второго силового транзистора 3 первый силовой

25 транзистор 1 заблокирован через первый пороговый элемент 9 положительным сигналом с выхода первого датчика 13 состояния ключа. Разблокировка его происходит аналогично второго силовому транзистору 3, Надежность предлагаемого переключателя тока в индуктивной нагрузке выше, чем у известных, за счет устранения сквозных токов при работе переключателя в режиме обрыва нагрузки.

Формула изобретения

Переключатель тока в индуктивной нагрузке, содержащий первые силовой и управляющий транзисторы одного типа проводимости, вторые силовой и управляющий транзисторы другого типа проводимости, первый и второй блокирующие диоды, первый и второй диоды обратной связи, первый и второй пороговые элементы, первый и второй резисторы, коллекторы первого и второго силовых транзисторов подключены соответственно к первой и второй шинам первого источника питания, коллекторы первого и второго управляющих транзисторов соединены соответственно с первой и второй шинами второго источника питания, база первого силового транзистора подключена к эмиттеру первого управляющего транзистора, база которого соединена с первым выводом первого резистора и через первый диод обратной связи с коллектором первого силового транзистора, эмиттер которого подключен к первому выводу активно-индуктивной нагрузки и эмиттеру второго силового транзистора база которого соединена с эмиттером второго управляющего транзистора, база которого подключена к первому выводу второго резистора и через второй диод обратной связи к коллектору второго силового транзистора, параллельно переходам коллектор — эмиттер первого и второго силовых транзисторов соответственно включены первый и второй блокирующие диоды, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, введены первый и второй датчики состояния ключа, причем коллектор и эмиттер первого силового транзистора соединены соответственно с первым и вторым входами первого датчика состояния ключа, третий вход которого подключен к коллектору второго силового транзистора и первому входу второго датчика состояния ключа, второй и третий входы которого соединены соответственно с эмиттером и коллектором первого силового транзистора, первые входы первого и второго пороговых элементов подключены к входной шине, выходы первого и второго датчиков состояния ключа сое1661988

Составитель Д.Иванов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïîæî. Редактор О.Головач

Заказ 2136 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 динены соответственно с вторыми входами первого и второго пороговых элементов, выходы которых соответственно подключены к вторым выводам первого и второго резисторов,.второй вывод активно-индуктивной нагрузки соединен с общей шиной.