Транзисторный ключ с защитой от перегрузки

 

Использование; изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления реле или индикаторами, удаленными от объекта. Сущность изобретения: устройство содержит два транзистора 5 и 10, четыре резистора 2, 6, 7 и 8, диод 3, оптрон 9, два элемента И 1 и 12, усилитель 11, два одновибратора 13 и 14, блок 15 сигнализации, входную шину 16 и шину 17 питания. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 03 К 17/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Y

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4872819/21 (22) 11.10,90 (46) 07.12,92. Бюл, N. 45 (71) Научно-производственный комплекс

"Система" Н аучно-производственного объединения "Электронмаш". (72) В. А. Тазитдинов, В. cb. Беззубов и М, П.

Бородин (56) Носов lO, P. и др. Оптроны и их применение, M.: Радио и связь, 1981. с. 250, рис. 6

16 б.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1598148, кл. Н 03 К 17/08, 1988.

„„Я.)„„1780172 А1 (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ

OT ПЕРЕГРУЗКИ (57) Использование: изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления реле или индикаторами. удаленными от объекта. Сущность изобретения: устройство содержит два транзистора 5 и 10, четыре резистора 2, 6, 7 и 8, диод 3, оптрон 9, два злемента И 1 и 12, усилитель 11, два одновибратора 13 и 14, блок 15 сигнализации, входную шину 16 и шину 17 питания. 2 ил.

1780172

<10

55

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для управления реле или индикаторами, удаленными от объекта.

В известном устройстве, содержащем два транзистора, четыре резистора, диод, реле (нагрузку), элемент И, оптрон, усилитель, одновибратор и блок сигнализации, вход которого соединен с выходом одновибратора и вторым входом элемента И, первый вход элемента И подключен к входной шине, выход элемента И через первый резистор соединен с базой силового тра11зистора, коллектор силового транзистора подкл1очен к катоду диода, первому выводу второго резистора и через нагрузку к шине питания, второй вывод BTopolo резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора через третий токоограничительный резистор подключена к эмиттеру ключевого транзистора и к первому выводу четвертого токоограничительного резистора, эмиттер второго транзистора, второй вывод четвертого токоограничительного резистора и анод диода соединены с общей шиной, фотодиод оптроIIa подключен к входу усилителя.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность защиты силового транзистора при перегрузке.

Цель изобретения — повышение надежности защиты силового транзистора при перегрузке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержагцее два транзистора, диод, реле (нагрузку), элемент И, оптрин, усилитель, одновиаратор и блок сигн lëèýàции, вход которого соединен с вь1ходом адíîBèápàroра и вторыM входом эломгяlòä И, первый вход элемента И подкл очен к аходIIoI1 ши1Ie, выход элемеf1та И через перoûII резистор соединен с базой силового транзистора, коллектор силового транзистора подкл1очен к катоду диода, первому выводу второго резистора и через нагрузку к шине питания, второй вывод второго резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора через третий токоограничительный резистор подключена к эмиттеру силового транзистора и к первому выводу четвертого токоограничительного резистора, эмиттер второго гра11зистора, второй вывод четвертого токоограничительного резистора и анод диода соединены с общей шиной, фотодиод оптрона подкл1очен к входу усилителя, введены дополнительно одновибратор и элемент И, выход усилителя через дополнительный элемент И соединен с входом одновибратора, выход которого через дополнительный одновибратор подключен к второму входу дополнительного элемента И, На фиг, 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг, 2— один из способов реализации блока сигнализации, Устройство содержит элемент И 1, первый вход которого подключен к входной клемме 16, а выход через токоограничительный резистор 2 соединен с базой силового транзистора 5. коллектор которого через нагрузку 4 подключен к плюсовой шине 17 питания, а также соединен с катодом диода

3 и через резистор 7 и светодиод оптрона 9 с коллектором тра11зистора l0, эмиттер которого подкл очен к общей шине 18, а база через резистор 8 к эмиттеру силового транзистора 5 и к первому выводу резистора 6, второй вывод резистора 6 и анод диода 3 соединены с общей шиной 18.

Оотодиод оптрона 9 подключен к входу усилителя 11, выход которого соединен с первым входом элемента И 12, выход которого подключен к входу одновибратора 14, Выход одновибратора 14 соединен с входом блока 15 сигнализации, вторым входом элемента И 1 и входом одновибратора 13, выYîä которого подключен к второму входу элемента И 12.

Устройство работает следующим обраЗОМ, В исходном состоянии на первый вход элемента И 1 с шины 16 подается напряже11ие, соответству1ощее, логическому "0", на второй вход с выхода одновибратора 14 поступает логическая "1", Силовой транзистор

5 закрыт (режим отсечки) низким потенциалом, соответствующим логическому "0", поступающему с выхода элемента И 1, транзистор 10 закрыт (режим отсечки) и orlтрон 9 выключен, С выхода усилителя 11 выходное напряжение, соответствующее логическому "0", подается на вход элемента

И 12, иа второй вход поступает логическая

"1" с выхода одновибратора 13. Выходное напряжение логического "0" с выхода элемента И 12 подается на вход одновибратора

14, с выхода которого напряжение, соответствующее логической "1", поступает на вход блока15сигнализации, входодновибратора

13 и второй вход элемента И 1.

При подаче управляющего сигнала, соответству1ощего логической "1", на первый вход элемента И 1 с шины 16 на выходе элемента И 1 сформируется логическая "1", отпирающая силовой транзистор 5 (режим насыщения), а следовательно, и транзистор

10 (режим насыщения). Резисторы 2 и 8 or1700172

Таким образом при коротком замыкании нагрузки устройство переходит в режим генерации. При этом мощность, рассеиваемая на коллекторе силового транзистора, определяется по формуле:

55 раничивают базовый ток транзисторов 5 и

10 соответственно, Коллекторный потенциал силового транзистора 5 понижается и коллекторный ток транзистора 10 недостаточен для вклю- 5 чения оптрона 9.

При появлении короткого замыкания нагрузки 4 (обмотка реле) напряжение на коллекторе силового транзистора 5 повышается до напряжения источника питания, 10 при этом увеличивается и коллекторный ток транзистора 10 до величины, необходимой для включения оптрона 9. Коллекторный ток транзистора 10 ограничен резистором 7.

Включение оптрона 9 вызывает срабатыва- 15 ние усилителя 11, на выходе которого формируется перепад напряжения с низкого уровня на высокий (положительный фронт), который, пройдя через элемент И 12, запускает одновибратор 14, на выходе которого 20 формируется отрицательный импульс длительностью 71, поступающий на вход блока

15 сигнализации, вход одновибратора 13 и на второй вход элемента И 1, По переднему фронту (перепад напря- 25 жения с высокого уровня на низкий) отрицательного импульса запускается одновибратор 13, на выходе которого формируется запрещающий импульс отрицательной полярности длительностью т2, 30 поступающий на второй вход элемента И 12, причем длительность т2 больше длительности х1 .

При поступлении отрицательного импульса на вход элемента И 1 на его выходе формируется сигнал логического "0", закрывающий силовой транзистор 5, транзистор

i0 и выключение оптрона 9, а на выходе усилителя 11 формируется сигнал логического "0", поступающего на первый вход элемента И 12. По окончанию отрицательного импульса включается силовой транзистор 5, транзистор 10, оптрон 9 и на выходе усилителя 11 формируется положительный фронт, прохождение которого на вход одно- 45 вибратора 14 запрещено схемой И 12, на второй вход которой поступает запрещающий импульс с выхода одновибратора 13, По окончанию запрещающего импульса положительным его фронтом (перепад напряжения с низкого уровня на высокий) запускается одновибратор 14 и далее процесс повторяется.

0к õ

Т где Q =— г1 . т1 — длительность отрицательного импульса, вырабатываемого одновибратором

14;

Т= т1+ i> — период генерации;

t<= т2 — r< — время работы силового транзистора; т2 — длительность запрещающего импульса, вырабатываемого одновибратором

13:

UK — напряжение на коллекторе силового транзистора; к — ток коллектора силового транзистора.

Причем, изменяя длительность запрещающего импульса г, изменяется время работы силового транзистора tt, а следовательно, скважность и мощность, рассеиваемая на коллекторе силового транзистора 5, Генераторный режим позволяет осуществить сигнализацию короткого замыкания нагрузки 4.

При этом импульсы генерации с выхода одновибратора 14 поступают в блок 15 сигнализации, выполненный согласно фиг. 2 и содержащий логический элемент И-НЕ 19, токоограничительный резистор 20 и светоизлучающий диод 21, соединенные соответствующим образом. При поступлении на вход блока 15 сигнализации отрицательного импульса светодиод светится, тем самым информирует о наличии короткого замыкания нагрузки.

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки, содержащий два транзистора, четыре резистора, диод, первый элемент И, оптрон, усилитель, первый одновибратор и блок сигнализации, вход которого соединен с выходом первого одновибратора и вторым входом первого элемента И, первый вход которого подключен к входной шине, а выход через первый резистор соединен с базой силового транзистора, коллектор которого подключен к катоду диода, первому выводу второго резистора и через нагрузку к шине питания, второй вывод второго резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база которого через третий резистор подключена к эмиттеру силового транзистора и к первому выводу четвертого резистора, эмиттер второго транзистора, второй вывод четвертого резистора и анод диода

1780172

Составитель В.Тазитдинов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М,Демчик

Редактор

Заказ 4441 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 соединены с общей шиной, фотодиод оптрона подключен к входу усилителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, введены второй одновибратор и второй элемент И, вход второго одновибратора подключен к выходу первого одновибратора. а выход — к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом первого одновибратора, второй вход второго элемента И подключен к

5 выходу усилителя.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки Транзисторный ключ с защитой от перегрузки Транзисторный ключ с защитой от перегрузки Транзисторный ключ с защитой от перегрузки 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электросвязи и обеспечивает расширение функциональных возможностей путем контроля минимального тока и увеличение точности работы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях постоянного напряжения в переменное с активно-индуктивной нагрузкой, в частности, в электроприводе

Изобретение относится к способу защиты полупроводниковых ключей от короткого замыкания

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике неразрушающего контроля

Изобретение относится к управлению работой электронных вентилей, имеющих изолированный затвор, в частности к управлению работой биполярного транзистора с изолированным затвором (БТИЗ)

Изобретение относится к способу коммутации от работающего в диодном режиме биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT) (Т1) с обратной проводимостью на работающий в IGBT-режиме IGBT (Т2) с обратной проводимостью. Технический результат заключается в обеспечении наименьшей чувствительности к временам запаздывания с плохо установленными допусками за счет того, что работающий в диодном режиме первый IGBT (Т1) отключается, как только начинает протекать ток во втором IGBT (Т2), работающем в определенном режиме. Технический результат достигается за счет включения работающего в диодном режиме IGBT (Т1) по прошествии предопределенного временного интервала (ΔT1) после смены управляющего сигнала (S*T1) этого IGBT (Т1) на состояние выключения, после чего происходит включение работающего в IGBT-режиме IGBT (Т2) по прошествии предопределенного временного интервала (ΔТ3) после смены управляющего сигнала (S*T2) этого IGBT (Т2) на состояние включения, причем этот временной интервал (ΔТ3) существенно больше, чем временной интервал (ΔT1) работающего в диодном режиме IGBT (Т1), после чего происходит отключение работающего в диодном режиме IGBT (Т1), как только начинает протекать ток в работающем в IGBT-режиме IGBT (Т2) с обратной проводимостью. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в питающемся от сети электрическом двигателе электроинструмента. Техническим результатом является обеспечение двустороннего отсоединения от сети питающихся от нее электроинструментов и контроля эксплуатационной надежности выключателей. В каждом сетевом выводе (a, b) электродвигателя расположен выключатель (1, 3). Выключатели (1, 3) соединены с электронным блоком (4) управления посредством линий (20, 21) управления. Электронный блок (4) управления на соответствующем шаге управления приводит один из выключателей (1, 3) в проводящее состояние, запирая другой выключатель, регистрирует рабочий параметр электродвигателя (2), сравнивает его с заданным значением. При отклонении рабочего параметра от заданного значения электронный блок (4) управления распознает неисправность выключателей (1, 3). 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам электронной коммутации, а именно схемному устройству для переключения тока в зависимости от заданного сигнала переключения. Достигаемый технический результат - снижение потерь переключения в полупроводниковом силовом переключателе. При переключении тока (Ic) с помощью схемы (42) управления генерируется управляющее напряжение на управляющем входе (50) полупроводникового силового переключателя (44). Программируемое устройство (56) схемы (42) управления задает значение параметра переключения, при этом конкретное значение параметра переключения может изменяться во время работы схемы (42) управления. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в схемном устройстве с полупроводниковым переключателем. Техническим результатом является создание устройства переключения, с помощью которого ток может переключаться и при относительно больших мощностях. Устройство имеет последовательное соединение (80) из по меньшей мере двух полупроводниковых переключателей (44, 78), из которых каждый через свой управляющий вход (50) соединен с соответствующей схемой (42, 82) управления. Режим переключения по меньшей мере одной схемы (42, 82) управления устанавливается посредством по меньшей мере одного цифрового параметра переключения. Значение параметра переключения (K1(1)*Uzk, K2(1)*Uzk, K1(n)*Uzk, K2(n)*Uzk) может изменяться, так что режим переключения может устанавливаться в процессе работы, то есть между двумя процессами переключения. 17 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх