Ключ транзисторный

 

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для включения исполнительных устройств, работающих на постоянном токе. Сущность изобретения - устройство содержит транзисторы 1, 2, оптроны 10,11. резисторы 5, 6,7. 8, 9, диод 3, нагрузку 12. 1 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s Н 03 К 17/08, 17/78

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4890560/21 (22) 12.12,90 (46) 07.11.92. Бюл. N 41 (71) Конструкторское бюро точного электронного машиностроения (72) В,И. Стратилатов и А.И. Бабер (56) 1. Электротехника, 1986. 1Ф 2, с. 25 — 27. Авторское свидетельство СССР

М 1706030, кл, Н 03 К 17/60, 16,10,89. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ. Ж „1774481 А1 (57) Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для включения исполнительных устройств, работающих на постоянном токе. Сущность изобретения — устройство содержит транзисторы 1, 2, оптроны 10. 11. резисторы 5, 6. 7, 8, 9, диод 3, нагрузку 12. 1 ил.

1774481

40

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для включения исполнительных устройств, работающих на постоянном токе.

Известен ключ, содержащий первый и второй транзисторы, диод, резистор и нагрузку, причем эмиттер первого транзистора соединен- с одним полюсом источника питания, база первого транзистора соединена с коллектором второго транзистора, эмиттер которого через резистор соединен с дополнительным источником питания, а база через диод — с коллектором первого транзистора, соединенным через нагрузку с вторым полюсом источника питания (1).

Этот ключ обладает тем недостатком, что вследствие импульсного управления слабо защищен, особенно в состоянии выключенной нагрузки, от импульсной помехи, возможной на входе, и, кроме того, при подаче на него напряжения питания может установиться в любое из двух устойчивых состояний, т,е, имеет тенденцию к включению нагрузки беэ поступления соответствующей команды.

Прототипом является транзисторный ключ, содержащий три транзистора, резисторы, нагрузку, оптрон и конденсаторы, причем эмиттер первого транзистора соединен с положительным полюсом источника питания, база его соединена с коллектором второго транзистора и через первый конденсатор с первыми выводами первого и второго резисторов, включенных последовательно в эмиттерную цепь третьего транзистора, база которого является входом ключа, через диод оптрона, змиттер транзистора оптрона подсоединен к базе первого транзистора, коллектор — к положительно лу полюсу источника питания, а база подсоединена к общей точке между первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с отрицательным полюсом источника питания, и первой обкладкой второго конденсатора, вторая обкладка которого через шестой резистор соединена с положительным полюсом источника питания (2).

Недостатком этого ключа является то, что в результате разброса параметров встречаются оптроны с таким сопротивлением отпертого транзистора, которое не обеспечивает уверенного удержания ключа в запертом состоянии. Кроме того, RC-цепочка, образованная пятым, шестым резисторами и вторым конденсатором, усложняет схему.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности ключа, Цель достигается тем, что транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы, диод, конденсатор, резисторы, оптрон и нагрузку, причем эмиттер первого транзистора соединен с положительным полюсом источника питания, база его соединена с коллектором второго транзистора и через конденсатор с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с положительным полюсом источника питания, а база второго транзистора подана на катод диода, анод которого соединен с коллектором первого транзистора, подключенным через нагрузку к отрицательному полюсу источника питания, содержит второй оптрон, причем эмиттер второго транзистора соединен с коллектором транзистора первого оптрона, эмиттер и база которого соответственно через второй и третий резисторы соединены с отрицательным полюсом источника питания, катод диода первого оптрона соединен с отрицательным полюсом источника питания, а анод — с эмиттером транзистора второго оптрона, база которого через четвертый резистор соединена с отрицательным полюсом источника питания, коллектор — с первым выводом первого резистора, а анод и катод диода второго оптрона являются входами ключа и подключены к источнику управляющего сигнала через пятый резистор, На чертеже приведена принципиальная схема транзисторного ключа.

Ключ содержит два транзистора 1 и 2, диод 3, конденсатор 4, пять резисторов 5...9, два оптрона 10 и 11, нагрузку 12, Эмиттер первого транзистора 1 соединен с положительным полюсом источника питания, база его соединена с коллектором второго транзистора 2 и через конденсатор 4 с первым выводом первого резистора 5, второй вывод которого соединен с положительным полюсом источника питания, а база второго транзистора 2 подана на катод диода 3, анод которого соединен с коллектором первого транзистора, подключенным через нагрузку

12 к отрицательному полюсу источника питания. Причем змиттер второго транзистора

2 соединен с коллектором транзистора первого оптрона 10, эмиттер и база которого соответственно через второй 6 и третий 7 резисторы соединены с отрицательным полюсом источника питания, Катод диода первого оптрона 10 соединен с отрицательным полюсом источника питания, а анод — с эмиттером транзистора второго оптрона 11, база которого через четвертый резистор 8 соединена с отрицательным полюсом источника питания, коллектор — с первым выво1774481 дом первого резистора 5, а анод и катод диода второго оптрона являются входами ключа и подключены к источнику управляющего сигнала через пятый резистор 9.

Работает ключ следующим образом.

При включении напряжения питания транзистор первого оптрона 10 заперт, а вместе с ним заперт и второй транзистор 2, обеспечивая надежное запирание первого транзистора 1. Если в момент включения первый транзистор даже отопрется, запертый транзистор первого оптрона 10 не дает воэможности второму транзистору 2 отпереться, вследствие чего базовый ток первого транз "стора настолько мал, что транзистор запирается. Таким образом, при подаче ".итания нагоузка останется невключеннойй.

При подаче команды на отпирание ключа по диоду второго оптрона 11 течет ток, ограничиваемый пятым резистором 9.

Вследствие этого транзистор второго оптрона 11 отпирается, его ток, проходя через диод первого оптрона 10, отпирает транзистор первого оптрона 10, замыкая эмиттерную цепь второго транзистора 2, тем самым создавая предпосылки отпирания ключа, Б момент отпирания транзистора второго оптрона 11 через конденсатор 4 на базу первого транзистора 1 подается отрицательный импульс, отпирающий его. Конденсатор 4 заряжается через базу-эмиттер первого транзистора 1, обеспечивая надежное отпирание транзистора, Положительное напряжение, возникшее на его коллекторе, через диод 3 отпирает второй транзистор 2, который удерживает первый транзистор 1 в отпертом состоянии. Следовательно, при наличии тока на входе транзисторного ключа, OH устойчиво находится в отпертом состоянии.

При управляющем сигнале на запирание ключа ток в диоде второго оптрона 11 прекращается, транзистор второго оптрона запирается, на первом резисторе 5 возникает скачок напряжения, передающийся в виде положительного импульса через конденсатор 4 на базу первого транзистора

1, вызывая его запирание.

Конденсатор разряжается эа счет сопротивления базовой цепи первого транзистора 1, а также через втаоой транзистор 2, пока он отперт. Запирание транзистора второго оптрона 11 приводит к прекращению тока в диоде перво, о оптрона 10 и эапиранию его транзистора, а вследствие этого запиранию второго транзистора 2, При этом

55 первый транзистор 1 надежно запирается, отключая нагрузку 12, С помощью второго резистора б задается максимальный ток нагрузки, превышение которого вызывает запирание второго транзистора 2. При этом напряжение на базе первого транзистора 1 повышается, транзистор запирается, обесточивая нагрузку.

Резисторы 7 и 8 служат для создания режима рабо-ы оптронов 10 и 11 в соответствии с ТУ на них.

Таким образом, по сравнению с прототипом ключ упрогцается эа счет отсутствия

RC-цепочки, служащей для поддержания его в запертом состоянии при подаче напряжения питания, и получает дополнительную надежность за счет исключения влияния разброса параметров элементов, входящих в схему, и помещения транзистора первого сптрона 10 в эмиттерную цепь второго транзистора 2. Повышению надежности служит и разделение питающего напряжения от управляющего напряжения с помощью второго оптрона 11.

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы, диод, конденсатор, пять резисторов, первый оптрон и нагрузку, эми тер первого транзистора соединен с положительным полюсом источника питания, база его соединена с коллектором второго транзистора и через конденсатор— с первым выводом первого резистсра, второй вывод которого соединен с положительным полюсом источника питания, а база второго транзистора соединена с катодом диода. анод которого соединен с коллектором первого транзистора, подключенным через нагрузку к отрицательному полю" у источника питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введен второй оптрон, змиттер второго транзистора соединен с коллектором транзистора первого оптрона, эмиттер и база которого соответственно через второй и третий резисторы соединены с отрицательным полюсом источника питания, катод диода первого оптрона соединен с отрицательным полюсом источника питания, а анод — с эмиттером транзистора второго оптрона, база которого через четвеотый резистор соединена с отрицательным полюсом истОчника питания, коллектор — с первым выводом первого резистора, а анод и катод диода второго оптрона являются входами устройства и подключены к источнику управляющего сигнала через пятый резистор,