Ключ для коммутации индуктивных нагрузок

Авторы патента:

H03K17/64 - с индуктивными нагрузками

H03K17/08 - модификации для защиты коммутирующей цепи от сверхтока или перенапряжения

(61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 03.07.78 (21) 2635939(18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ”

Гкудеретеенный неинтет ссср ее делан нзееретеннй н етнрытнй

Опубликовано 30.12.79. Бюллетень № 48

Дата опубликования оциса:lvs 31.12.79

1 (72) Авторы изобретении

И. Ь. Кудрявицкий, Л. H. Васильев и 11. М. Панкратов (71} Заявитель (54) КЛЮЧ ДЛЯ КОММУТАЦИИ ИНДУКТИВНЫХ НАГРУЗОК

2 не защищены от ЭДС, возникающей при включении нагрузки. Такие ключи могут использоваться в телеграфных цепях с напряжением источника питания выше 120 В.

Известен также ключ для коммутации индуктивных нагрузок, содержащий коммутирующий элемент, например транзистор, конденсатор, диод и резисторы, включенный между коммутирующим элементом (5). Недостатком его является, то, что в период переключения на коллекторе появляется напряжение, превышающее напряжение источника питания.

Цель изобретения вЂ” за щита ком мутирующего элемента от ЭДС самоиндукции индуктивной нагрузки. (5

Изобретение относится к технике связи и предназначено для коммутации индуктивных нагрузок, а частности электромагнитов телеграфных аппаратов.

Известны устройства для коммутации цепей с индуктивной нагрузкой, использующие последовательное включение нескольких .транзисторов (1J и (21. В этих устройствах с целью уменьшения напряжения,-воздействующего на коммутирующий элемент, последний выполнен в виде последовательного включения нескольких транзисторов, но при этом для обеспечения одновременного закрывания и открывания этих транзисторов введены дополнительные элементы, усложпяюц(ис и понижающие надежность "устройства в целом.

Известны TaKwe Kan n c индуктивной нагрузкой, у которых, с целью снижения потерь, параллельно нагрузке j3J, (4j или

i оследовательно с ней включается первичная обмотка трансформатора вторичная обмотка которого связана с источником питания. В этих устройствах транзисторы должны быть рассчитаны на коллекторное напряжение, зна чительно большее напряжения источника питания, так как опи фактически .1оставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутирующий элемент, например транзистор, конденсатор. диод и резисторы, введены два стабилитрона, первый из которых подключен параллельно коммутирующему элементу, между первым выводом коммутирующего элемента, например коллектором, и индуктивной .нагрузкой включена цепь, состоящая из последовательно соединенных первого резисто3 ра и зторого стабилитрона, параллельно которой подключен конденсатор, а диод подключен между общей шиной ключа и вторым выводом коммути рующего элемента, например эмиттером, причем точка соединения второго вывода коммутирующего эле- s мента и диода через втором резистор подключена -к источнику питания.

H чертеже приведена электрическая схема ключа для коммутации индуктивных нагрузок.

1О

Ключ содержит транзистор 1, зашунтированный стабилитроном 2, напряжение стабилизации которого меньше максимально - допустимого напряжения U<> транзистора 1.

Последовательно с транзистором 1 включены стабилитрон 3 и резистор 4 с параллельно подключенным конденсатором 5, а также индуктивная нагрузка 6 (например, электромагнит в телеграфном аппарате).

Резистор 4, стабилитрон 3 и конденсатор

5 предусмотрены для ускорения срабатывания электромагнита.

Суммарнсе напряжение стабилизации стабилитронов 2, 3 больше напряжения источника 7 питания. Питание ключа осуществляется от источника 7. Резистор 8 и силовой диод 9 предназначены для надежного за2$ пнрания транзистора 1 при отсутствия сигнала на входе 10.

Устройство работает следующим образом.

Б исходном состоянии транзистор за- 30 крыт смещением, создаваемым на диоде 9.

Ток через индуктивную нагрузку 6 не протекает, так как стабилитроны 2, 3 закрыты.

При поступлении на вход 10 положительного сигнала транзистор 1 открывается и замыкается цепь питания индуктивной нагрузки 6: +Е источника 7, индуктивная нагруз-, ка 6, конденсатор 5, транзистор 1, диод 9, --Е

После заряда конденсатора 5 до напряжения стабилизации стабилитрона 3 последний открывается и цепь питания индуктив- 46 ной нагрузки замыкается через резистор 4 и стабилитрон 3. При снятии сигнала со входа 10 или поступлении на вход 10 отрицательного сигнала транзистор 1 закрывается. ЭДС самоиндукции индуктивной нагрузки 6 и ис- 4 точника 7 питания складываются, вследствие чего стабилитроны 3, 2 пробиваются. Экстраток размыкания индуктивной нагрузки замыкается по цепи: + Е, индуктивная нагрузка 6, резистор 4, стабилитрон 3, стабилитрон 2, диод 9, -Е. Поскольку на стабилитроне 2 падает напряжение, по величине меньшее максимально допустимого напряжения U транзистора 1, последний защищен от пробоя

Предложенное устройство позволяет использовать для коммутации индуктивной нагрузки транзисторы с напряжением 11ю меньшим напряжения источника питания.

Введение стабилитронов, образующих совместно с резистором и конденсатором новые цепн, защищающие транзистор от ЭДС самонндукцин, позволяет использовать для коммутация индуктивной нагрузкн транзисторы с напряжением 11ку„„, меньшим напряжения источника питан яя, т. е. повысить надежность работы основного элемента схемы.

Формула изобретения

Ключ для коммутации индуктивных нагрузок, содержащий коммутирующий элемент, например транзистор, конденсатор, диод и резисторы, отличшощийся тем, что, с целью защиты коммутирующего элемента от

ЭДС самоиндукции индуктивной нагрузки, в него введены два стабилитрона, первый из которых подключен параллельно коммугирующему элементу, между первым выводом коммутирующего элемента, например коллектором, и индуктивной нагрузкой включена цепь, состоящая из последовательно соединенных первого резистора и второго стабилитрона, параллельно которой подключен конденсатор, а днод подключен между общей шиной ключа и вторым выводом коммутирующего элемента, например эмиттером, причем точка соединения второго вывода коммутирующего элемента и диода через второй резистор подключена к источнику питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новиков В. В и др. Основы телеграфии и телеграфные станции. 1970, с. 153.

2. Авторское свидетельство СССР № 332573, кл. Н 03 К 17/08, 1978.

3 Авторское свидетельство СССР

¹ 307517, кл. Н 03 К 17/60, 1971.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 449448, кл. Н 03 К 17/60, 1974.

5. Авторское свидетельство СССР № 506943, кл. Н,ОЗ К 17/08, 1975 (прототип).

706930

Составитель Н. Прокофьев

Редактор Е. Караулова Техред К.Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 8243 46 Тираж 995 Подписное