Полупроводниковое переключающее реле

 

О П И С А Н И Е 298ОО6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 14.Х.1969 (№ 1366710/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Оп бликовано 11.111,1971. Бюллетень № 10

МПК Н 01h 17/00

4(смитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.318.57(088.8) Дата опубликования описания 29,IV.1971

Авторы изобретения

1О. И. Конев, 1. M. Малышков и В. И. Русланов

Московский авиационный институт имени Серго Орджоникидзе

Заявитель

ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к области автоматики и импульсной техники.

Известно полупроводниковое переключающее реле с силовыми транзисторами одного типа проводимости, содержащее диоды в эмиттерных цепях транзисторов.

Недостатком этого реле является то, что через транзисторы за время, предшествующее началу процесса регенерации, протекают значительные IIO величине токи короткого замыкания. Это увеличивает мощность, рассеиваемую в транзисторах реле, и снижает таким образом к.п.д. устройства и уменьшает частотный диапазон.

С целью устранения отмеченного недостатка в предложенном реле между полюсом источника питания и транзистором включен излучающий диод, оптически связанный с дополнительно установленным между базами замыкающего силового транзистора и управляющего транзистора фотоприемником, между коллектором упомянутого управляющего транзистора и базой транзистора дополнительно включен второй излучающий диод, оптически связанный со вторым дополнительно установленным последовательно с резистором ме кду базой входного транзистора и коллектором упомянутого управляющего транзистора фотоприемником.

Схема устройства приведена на чертеже.

Она содержит источник питания 1, включающий силовой транзистор 2 с диодом 8 в эмиттерной цепи, включенный последовательно с ними замыкающий силовой транзистор 4 с диодом 5 в эмиттерной цепи. В схему входят также управляющие транзисторы б и 7 и входной транзистор 8. При этом транзистор б коллектором подсоединен к базе транзистора 2, а выводами базы и эмиттера — к соответст10 вующим выводам транзистора 4, База транзистора 7 через резистор 9 соединена с положительным полюсом источника питания и его эмиттером, а через резистор 10, зашунтированный фототранзистором-фотоприемником 11, 15 оптически связанным с излучающим диодом.3, соединена с базами транзисторов 4 и б и коллектором транзистора 8, которые, в свою очередь, через резистор 12 соединены с коллектором транзистора 2. Между коллектором тран20 зистора 7 и базой транзистора 2 включен излучающий диод 18, оптически связанный с фототранзистором-фотоприемником 14, включенным последовательно с резистором 15 между коллектором транзистора 7 и базой транзис25 тора 8. Между базой транзистора 8 и его эмиттером, подключенным к отрицательному полюсу источника питания, включены последовательно соединенные рсзисторы 1б и источник входного сигнала 17. Излучающий диод 8 сме30 щен в прямом направлении через резистор

298006

Предмет изобретения

Составитель Лииецкий

Техред Л. Л. Евдонов

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Редактор Л. А. Утехина

Заказ 1151 j9 Изд. № 504 Тира>к 475 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

18. Нагрузка 19, зашунтированная .обратно включенным диодом 20, подключена между отрицательным полюсом источника питания 1, к которому подключен коллектор транзистора 4, и эмиттером этого транзистора. Излучающий диод, включенный в эмиттерную цепь транзистора 2, другим своим выводом подсоединен к положительному полюсу источника питания. Между базой транзистора

2 и отрицательным полюсом источником пита- 10 ния включен резистор 21.

Схема работает следующим образом.

При отсутствии управляющего напряжения управляющий транзистор 8 насыщен, силовой транзистор 4 открыт и находится в режиме, 15 близком к граничному, обладая достаточно низким выходным сопротивлением; транзистор 7 насыщен, транзистор 2 заперт падением напряжения на диоде 8, транзистор б заперт.

В этом состоянии схемы нагрузка замкнута через выходное сопротивление транзистора 4 и диод 20. Если управляющим напряжением закрывать транзистор 8, то процесс регенерации не начнется до тех пор, пока транзистор б не выйдет в активную область, а это значит, 25 что ток через диод 18 должен быть близок к нулю. Поэтому сопротивление фототранзистора

14 будет велико, и транзисторы 8 и 4 к моменту выхода транзистора 2 в активную область практически будут закрыты. Таким образом, чр за время, предшествующее началу процесса релаксации, ток короткого замыкания через силовые транзисторы близок к нулю. В этом состоянии схемы транзисторы 8, 4 и 7 заперты, а транзисторы 2 и б насыщены, нагрузка 19 ч5 подключена к источнику питания через диоды

8 и б и выходное сопротивление насыщенного

4 транзистора 2. Резистор 10 зашунтирован низким выходным сопротивлением засвеченного фототранзистора 11. Если теперь напряжением: сигнала открывать транзистор 8, транзистор 7 сразу начнет выходить в линейную область и начнет протекать ток через диод 18, запирая: транзисторы 2 и б и благодаря оптической связи диода 18 с фототранзистором 14 начнется: лавинообразный процесс при незначительном: выходе транзисторов 8 и 4 в активную область, При этом ток короткого замыкания также будет близок к нулю. Резистор 21 обеспечивает низкое выходное сопротивление фототранзистора 14 за время, когда транзисторы 2 и 6 заперты.

Полупроводниковое переключающее реле, содержащее силовые транзисторы одного типа проводимости с диодами в эмиттерных цепях, замыкающий и управляющие транзисторы, отличаюи ееся тем, что, с целью уменьшения тока короткого замыкания через транзисторы, диод, включенный между полюсом источника питания и транзистором, излучающий и оптически связан с допдлнительно установленным между базами замыкающего силового транзистора и управляющего транзистора фотоприемником, между коллектором упомянутого управляющего транзистора и базой транзистора дополнительно включен второй излучающий диод, оптически связанный со вторым дополнительно установленным последовательно с резистором между базой входного транзистора и коллектором упомянутого управляющего транзистора фотоприемником.