Транзисторный коммутатор

 

Союз Соввтскик

Социалистические республик

ОП И(АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >900450 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 1801.78 (21) 2569963/18-21 с присоеаинениеее заявки J4— (23) Приоритет—

Опубликовано 2301.82. Ькзллетеиь М 3 (5l)N. Кл.

Н 03 К 17/60 осударетванвй кеиятет

CCCP яя делан кзабяетекк11

N OTKpblTN11 (53) УДК621. 382 (088. 8) Дата опубликования описания 2301.82 (72) Автор изобретения

Е.А. Смотров

Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ - КОММУТАТОР

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики, телемеханики, в частности в быстродействующих широкорегулируемых электропроводах и следящих системах.

Известен транзисторный комутатор, содержашз и устройство защиты от перегрузки 111 .

Однако у известного устройства отсутствует защита при выходе транзистО тора из насыщения..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторный коммутатор, содержащий cut5 ловой транзистор, база которого через резистор подключена ко входной шине и через коллекторно-эмиттерный переход транзистора.защиты к общей шине, ограничитель тока в силовой цепи, элемент задержки и пороговый элемент, подключенный через диод к объединенным выводам силового транзистора и нагрузки (21 .

Однако у этого устройства имеется задержка при срабатывании узла защиты, что снижает надежность.

Целью изобретения является повыше" ние надежности.

Для этого в транзисторный коммутатор, содержащий силовой транзистор, база которого через резистор подключена ко входной шине н через коллекторно-эмиттерный переход транзистора защиты к общей шине, ограничитель тока в силовой цепи, элемент задержки и пороговый элемент, подключенный через диод и объединеннья выводом силового транзистора и нагрузки, введен дополнительный ключ на транзисторв, причем база транзистора дополнитель" ного ключа соединена с выходом элемента задержки, а коллекторно-эмиттер" ная цепь подключена между входной шиной объединенными выводами порогового элемента и диода.

900450 формула изобретения

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит силовые транзисторы 1-:3, включенные параллельно, в цепь эмиттеров каждого силового тран" зистора 1-.3 включены резисторы 4-.6 и диод 7. Между общей точкой баэ силовых транзисторов и общей шиной включен базовый резистор 8. К общей 10 точке коллекторов силовых транзисторов 1-3 подключен коллектор транзистора 9, эмиттер которого подключен к базам силовых транзисторов 1 3.

Между базой составного транзис,тора 9 и источником управляющего сигнала Uynp включен входной резистор 10 а между этой же базой и общей шиной включен базовый резистор 11.

Силовые транзисторы последовательно 20 с нагрузкой 12 подключены к источнику питания Екает. °

Узел защиты содержит транзистор

13 с базовым делителем на резисторах

)4 и !5, причем коллектор транзистора 13 и резистор 14 подключены к источнику управлеющего сигнала Uynp, а свободный конец резистора 15 к общей шине. Параллельно. резистору 15 включен конденсатор 16. Эмиттер транзистора 13 связан с анодом диода 17 и катодом стабилитрона 18. Катод диода

17 подключен к общей точке коллекторов силовых транзисторов. Анод стабилитрона 18 связан с базовой транзистора 19 н базовым Резистором 20. Коллекторно-эмиттериый переход транзистора 19 подключен параллельно резистору l l °

Схема работает слепующим образом.

Падение напряжения на насыщенном ключе Ugg может быть приблизительно представлено как

" и. "э»н. + "э + "9

I где ц — среднее значение напряжения ка эмиттерно-коллвкторном переходе насы50 щенного силового транзистора;

Х» - ток;ключа;

R - величина сопротивления в цепи эмиттера;

hUg - падение напряжения на дно-1 де; и число силовых транзисто» ров в ключе. ф

Таким образом, величина U может служить для контроля тока ключа $r„

1 11 (составляющая - - ) и контроля наП сыщенного состояния силового транзи-; с то pa (со с та вляющая 0„зд ) .

Так как применение схемы составного транзистора в транзисторном ключе увеличивает время включения транзисторного ключа, возникает необходимость задержки на включение устройства защиты от перегрузки по мощности на величину запаздывания транзисторного ключа.

При подаче управляющего сигнала

Uynp на вход транзисторного ключа с задержкой времени Т,, определяемой схемным решением и частотными свойствами силовых транзисторов, транзисторный ключ .открывается и через него протекает ток 1„, определяемый величи- . ной напряжения источника Еи и величиной нагрузки 12. Транзистор 13 открывается также с задержкой времени определяемой конденсатором 16 и резистором 14. задается равной или большей Т,. При 0 < Осташ 1„(+Ir бисти транзистор 19 закрыт. При

О»» > Ucr 18 (т.е. при 1») I„либо при выходе транзисторов ключа из насыщения) стабилитрон 18 пробивается, транзистор 19 открывается и шунтирует вход транзисторного ключа, тем самым исключая возможность пробоя силовых транзисторов.

При отключении транзисторного ключа О» возрастает до Е„ст, диод 17. заперт, н стабилитрон 18, а следовательно и транзистор 19, остаются открытыми до тех пор, пока подается управляющий сигнал на вход транзисторного ключа.

Таким образом, в предложенном устройстве отсутствует задержка на отключение силовых транзисторов, что повышает надежность работы.

Транзисторный коммутатор, содержащий силовой транзистор, база которого через резястор подключена ко входкой шине и через коллекторно-меиттерный переход транзистора защиты к общей шине, ограничитель тока в силоBolt цепи, элемент задержки и пороговый элемент, подключенный через диод

900450

6 е

I. Авторское свидетельство СССР

IP 6I784I. кл. Н 03 К 17/08, )976. к объединенным выводам силового тран- Источники информации, зистора и нагрузки, о т л и ч а в принятые во внимание при экспертиз шийся тем, что, с целью повышения надюкности, введен дополнительный ключ на транзисторе, причем база тран. знстора дополнительного клоча соединена с выходом элемента эадервки, а коллекторно-эмиттерная цепь подключена 2. Авторское свид СССР то ское свидетельство СССР мелду входной шиной и объединенными вы- Ф 438114, кл. Н 03 /

03 К 17/60, !974 водами порового элемента и диода. ie (прототип}.

Составитель Л. Багян

Редактор Л. Лукач Техред,А.Бабинец Корректор Ю. Макаренко

Заказ l2204/74 Тиран 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул. Проектная, 4