Транзисторное переключающее реле

 

ТРАНЗИСТОРНОЕ ПЕРЕКЛЮЧМ)Й(ЁВ РЕШЕ, содержащее первый и второй силовые тразисторы одного типа проводимости , управляющий транзистор другого типа проводимости, причем коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника ,а эмиттер через первый диод в прямом направлении соединен со своей базой, коллекторами управляющего и второго силового транзисторов, эмиттер последнего соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные вывода обоих источников .-.питания соединены с общей шиной, отличающееся тем,что с целью повышения надежности,в него введены одиннадцать резисторов,пять дополнительных транзисторов,три до .полнительных диода и два элемента И, при этом первый и второй резисторы включены между базой и эмиттеромупра1вляющего транзистора и положительным выводом первого источн ика питания соответственно,эмиттер пер , вого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, база с эмиттером, а коллектор - с базой управляющего транзистора, к коллектору и базе управляющего транзистора через третий и четвертый резисторы подключены база и коллектор второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен через второй диод и третий дополнительный транзистор с общей шиной, эмиттер четвертого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания непосредственно, база - через пятый резистор, а также через шестой резистор с коллектором третьего дополнительного транзистора, эмиттер (Л через седьмой резистор с коллектором управляющего транзистора, база второго силового транзистора связана через восьмой резистор с отрицательным выводом второго источника питания, через девятый резистор и переход коллектор - база пятого дополнительного транзистора - с общей шиной,база четвертого и эмиттер пятого дополнитель:ных транзисторов соединены через; десятый и одиннадцатый резисторы : с выходами первого и второго элементов И соответственно, причем D1 первые входы этих элементов соедиifiib нены с входной шиной, а вторые с шиной управления, первый вход О перйого элемента И является инверсным , параллельно первому силовому транзистору и нагрузке подключены третий и четвертый . диоды в обратном направлении .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 0 3 К 1 7 / 6 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ/ (21) 3534678/18-21 (22) 06. 01. 83 (46) 30.09. 84. Бюл, 9 36 (72) A.М.Кувшинов (53) 621.382 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство

СССР Р 617842, кл. Н 03 К 17/60, 02.02.77.

2, Транзисторные схемы автомати ческого управления. Под ред.Ю.Л.Конева. М., Советское радио

1967, с.240-246 (прототип), (54) (57) ТРАНЗИСТОРНОЕ ПЕРЕКЛ)0ЧАККВЕ

РЕЛЕ, содержащее первый и второй силовые тразисторы одного типа проводимости, управляющий транзистор yroro типа проводимости, причем коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания,а эмиттер через первый диод в прямом направлении соединен со своей. базой, коллекторами управляющего и второго силового транзисторов, эмиттер последнего соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные выводы обоих источников

:.питания соединены с общей шиной, о т л.и ч а ю щ е е с я тем,что с целью повышения надежности,в него введены одиннадцать резисторов, пять дополнительных транзисторов,три до.полнительных диода и два элемента И, при этом первый и второй резисторы . включены между базой и эмиттеромуправляющего транзистора и положительным выводом первого источника питанйя .соответственно, эмиттер йерм вого дополнительного транзистора. соединен с положительным выводом первого источника питания, база с эмиттером, а коллектор — с базой управляющего транзистора, к коллектору и базе управляющего транзистора через третий и четвертый резисторы подключены база и коллектор второго дополнительного транзистора, эмиттер которого гоединен через второй диод и третий дополнительный транзистор с общей шиной, змиттер четвертого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания непосредственно, база — через пятый резистор, а также через шестой резистор с коллектором третьего допол- Е

Ф нительного транзистора, эмиттер через седьмой резистор с коллектором управляющего транзистора, база второ. го силового транзистора связана через восьмой резистор с отрицательным выводом второго источника питания, Я через девятый резистор и переход кол лектор — база пятого дополнительного транзистора — с общей шиной, база четвертого и эмиттер пятого дополнительных транзисторов соединены через десятый и одиннадцатый резисторы с выходами первого и второго элементов И соответственно, причем первые входы этих элементов соединейы с входной шиной, а вторыес шиной управления, первый вход первого элемента И является инверсным, Параллельно первому силово му транзистору и нагрузке подключены третий и четвертый . а диоды в обратном направлении.

1116540

Изобретение предназначено для управления бесконтактным электродвига» телем постоянного тока и может быть использовано. в устройствах автоматики.

Известен ключевой транзисторный усилитель. мощности беэ дополнительных источник в питания, содержащий ,включенные последовательно. между полюсами источника питания первый верхний транзистор, диод, второй ниж- 10 ний транзистор. База первого транзистора соединена с точкой соединения диода и коллектора второго транзистора и через резистор — с источником питания. Нагрузка подключена 15 к точке соединения первого транзистора.и диода. Верхний транзистор управляется от нижнего (1)

Недостатком этого усилителя является низкий КПД, так как для насыщения верхнего транзистора неабходимо применить низкоомный резистор в его базе, через который, при открывании нижнего транзистора, протекает ток более чем на порядок больший, чем в случае, когда открыт верхний транзистор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является транзисторное переключающее реле, содержащее первый и второй силовые транзисторы одного типа проводимости, управляющий транзистор другого типа проводимости, коллектор первого силового транзистора соеди-. нен с положительным выводом перво- З5 го источника питания, а эмиттер через первый диод в прямом направлении соединен со своей базой, коллекторами управляющего и второго.силового транзисторов, эмиттер последне40 го соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свобод-ные выводы обоих источников питания соединены с общей шиной (23.

Недостатком такого репе являют- 45 ся отсутствие защиты управляющего транзистора другого типа проводимости и возможности выключать ток в нагрузке закрыванием первого и второго силовых транзисторов. Для отключения нагрузки необходимо обеспечить раздельное управление первым и вторым силовым транзисторами. цель изобретения — повышение надежности транзисторного переключающего реле.

Указанная цель достигается тем, что в транзисторное переключающее реле, содержащее первый и второй скловые транзисторы одного типа проводимости, управляющий транзистор дру- 60 гого типа проводимости, причем коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, а эмиттер

- через первый диод в прямом направлении соединен со своей базой, коллекторами управляющего и второго сило-, вого транзисторов, эмиттер последнего соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные выводы обоих источников питания соедине". ны с общей шиной, введены одиннадцать резисторов, нять дополнительных транзисторов, три диода и элемент И, при этом первый и второй резисторы вклю-. чены между базой и эмиттером унравляющего транзистора и положительным выводом первого источника питания соответственно, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, база — с эмиттером, а коллектор -с базой управляющего травзистора, к коллектору и базе управляющего транзистора через третий и четвертый резисторы подключены база и коллектор второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен через второй диод и третий дополнительный транзистор с общей шиной, эмиттер четвертого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания непосредственно, база - через пятый резистор,.а также через шестой резистор с коллектором третьего дог полнительного транзистора,эммитер— через седьмой резистор с коллектором управляющего транзистора, база второго силового транзистора связана через восьмой резистор с отрицательным выводом второго-источника питания, через девятый резистор и переход коллекторбаза йятого дополнительного транзи.стора — с общей шиной, база четвертого и эмиттер пятого дополнительных транзисторов соединены через десятый и одиннадцатый резисторы с выходами первого и второго элементов И соответственно, причем первые входы этих элементов соединены с входной шиной; а вторые — с шиной управления, первый вход первого элемента И является. инверсным, параллельно первому силовому транзистору и .нагрузке подклю.чены третий и четвертый диоды в об:ратном направлении.

На чертеже приведена схема пред лагаемого транзисторного переключающего реле.

Транзисторное переключающее реле. содержит первый силовой транзистор

1, к эмиттеру которого подключена нагрузка 2, второй силовой транзистор 3, включенный в эмиттер транзистора 1 первый диод 4, третий 5 и четвертый б диоды, управляющий транзистор 7 противоположного типа проводимости, включенный между первым ,источником 8 питания и базой тран;зистора 1 база транаистора 1 соеди нена с коллектором транзистора 3, первый 9 и второй 10 дополнительные

1116540 транзисторы, третий 11, четвертый 12, пятый 13 дополнительные транзисторы, второй диод 14, с первого по одиннадцатый резисторы 15 - 25, первый

26 и второй 27 элементы И, второй источник питания 28, причем база тран эистора 12 соединена через резистор

20 с коллектором транзистора 11. К коллектору транзистора 11 через диод

14 подключен змиттер транзистора 10.

Для выключения одновременно транзисто 1О ров 1 и 3 установлены элементы И 26 и 27. Через резисторы -24 и 25 выходы элементов 26 и-27 соединены с базой .транзистора 11 и эмиттером транзистбра 13, коллектор транзистора 13 че- 15 реэ резистор 23 соединен с базой траи зистора 3, переходы база-эмиттер транзисторов 3, 7 и 12- эашунтированы ре. зисторами 22, 15 и 19 для их надежного закрываний. Второе плечо схемы по-70 лучает питание от источника 28 питания. Управляющие сигналы подаются на входы резисторов 19 и 20, а общая точка источников питания соединена с общей шиной.

Транзисторное переключающее реле работает -следующим образом;

При нулевом сигнале на входе транзисторы 13 и 3 закрыты, Пусть через транзистор 3 течет остаточный ток. Выбором величины резистора 21 исключается возможность включения транзистора 7 при -заданном остаточном токе.

Для включения управляющего транзистора 7 необходимо, чтобы напряжение на базе транзистора 1 превышало остаточное напряжение диода 14.

Этим задерживается включение транзистора 7 - р емкостном характере . нагрузки 2. Когда напряжение на 40 базе транзистора. 1 превышает напряжение диода 14, начинается лавйнообразный режим включения транзистора 7 через транзистор 10.. При емкостном характере нагрузки 2 с помощью резистора 16 и транзистора 9 достигается ограничение тока через транзистор 7. При подаче на вход транзисторного переключающего реле 1 начинают открываться тран. эисторы 13 и 3. Через транзистор 7 течет ток, достаточный для срабатывания транзистора 9,что приводит к уменьшению тока через транзистор

7 и быстрому закрыванию транзисторов 7 и 9. Через открытый транзистор 3 течет ток нагрузки 2 и ток через. резистор 21. Напряжение на нагрузке 2 близко к напряжению источника.28 питания, если напряжение н источников питания одинаковы, а.напряжение на диоде 4 близко к напряжению база — эмиттер транзистора 1.

Для обеспечения отключения нагрузки служат транзисторы 12"и ll. Hx введение уменьшает импульсный ток че-. рез транзистор 7 при включении транзистора 3, что также способствует повышению надежности устройства.

При опытном производстве транзисторных переключающих реле по предлагаемой схеме отказов управляющего транзистора 7 не наблюдается.

Таким образом, предлагаемое транзисторное переключающее реле по срав-,,нению с известными обеспечивает за;щиту управляющего и верхнего силового транзистора (управляемого от нижне;го силового транзистора) о возник- . новения сквозного тока, от короткого замыкания нижнего транзистора, от короткого замыкания нагрузки, при емкостном характере нагрузки, что способствует повышению надежности транзисторного переключающего реле и, одновременно, повышает производительность труда,при пусконаладочных

,работах обьектов, в составе которых используются эти реле.

1116540 с

Составитель И.Парфенов

Редактор Н.Киштулинец ТехредМ. Гергель Корректор,B.Cèíèöêàÿ, Заказ 6945/44 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4