Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току

 

Изобретение может быть использовано в различных коммутационных устг ройствах, в частности для управления исполнительными механизмами автоматических загрузчиков, входящих в состав диффузионного оборудования производства полупроводниковых приборов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Транзисторный ключ содержит блок 1 гальванической развязки, блок 2 формирования базового тока, нагрузку 4, элементы И-НЕ 3 и 9, инвертор 10. При превышении током допустимого значения потенциал на выходе компаратора 5 с регулировкой порога срабатьшания и на S-входе запоминающего триггера 6 изменится с уровня до уровня О. Светодиод 11 откроется и будет сигнализировать о наличии перегрузки по току. Потенциал 1 управляющего триггера 7 будет поддерживать злемент И-НЕ 8 в открытом состоянии. Состояние силовых транзисторов выходного каскада 3 не изменится и работа устройства будет продолжаться. I ил. сл ел со 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 Н 03 K 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4063816/24-21 (22) 28.04.86 .(46) 15.10.87. Бюл. В 38 (72) И.Ю.Мишин, М.И.Федосова и В.З.Хотин (53) 621.374.335(088.8) (56) Патент Франции У 2383556, кл. Н 03 К 17/08, 1983.

Булатов О.Г. и др. Опыт применения силовых транзисторов тира ТК40. — Электротехника, 111 3, 1982; с. 20-22. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ ОТ

ПЕРЕГРУЗКИ ПО ТОКУ (57) Изобретение может быть использовано в различных коммутационных уст-,ройствах, в частностидля управления исполнительными механизмами автоматических загрузчиков, входящих в состав диффузионного оборудования производства полупроводниковых приборов. .Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей и повышение надежности устройства. Транзисторный ключ содержит блок 1 гальванической развязки, блок 2 формирования базового тока, нагрузку 4, элементы И-НЕ 8 н. 9, инвертор 10. При превышении током допустимого значения потенциал на выходе комнаратора 5 с регулировкой порога срабатывания и на S-входе запоминающего триггера 6 изменится с уровня "1" до уровня "0". Светодиод

11 откроется и будет сигнализировать о наличии перегрузки по току. Потенциал "1" управляющего триггера 7 будет поддерживать элемент И-НЕ 8 в открытом состоянии. Состояние силовых транзисторов выходного каскада 3 не изменится и работа устройства будет продолжаться. 1 ил.

1345330

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в различных коммутационных устройствах, в частности для управления исполнительными механизмами автоматических загрузчиков, входящих в состав диффузионного оборудования производства полупроводниковых приборов.

Цель изобретения — расширение 10 функциональных возможностей и повышение надежности.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема транзисторного ключа с защитой от перегруз- 15 ки по току.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току содержит, блок 1 гальванической развязки, блок 2 формирования базового тока, выходной 20 каскад 3, нагрузку 4, компаратор 5 с регулировкой порога срабатывания, запоминающий триггер 6, управляющий триггер 7, первый элемент И-НЕ 8 второй элемент И-НЕ 9, инвертор 10, светодиод 11, первый резистор 12, второй резистор 13, конденсатор 14, общую шину 15, входную шину 16, шину

17 питания.

Конструктивно транзисторный ключ 30 . с защитой от перегрузки по току выполнен следующим образом.

Вход блока 1 гальванической развязки соединен с входной шиной 16, выход подключен к входу инвертора 10 и к первому входу первого элемента

И-НЕ 8, выход которого подключен к входу блока 2 формирования базового тока, выход которого соединен с входом выходного каскада 3, первый выход 4р которого подключен к нагрузке 4, а второй выход — к входу компаратора 5 с регулировкой порога срабатывания, выход компаратора 5 соединен с S-входом запоминающего триггера 6, выход 4r„ которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 9 и к аноду светодиода 11, катод которого через первый резистор 12 соединен с общей шиной 15. Выход инвертора 10 подключен к второму входу второго элемента

И-НЕ 9, выход которого соединен с

S-входом управляющего триггера 7.

Инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ ,8. R-входы управляющего 6 и запоминающего 7 триггеров подключены к первому выводу второго резистора 13 и через конденсатор 14 — к обшей шине 15, второй вывод второго резистора 13 подключен к шине 17 питания.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току работает следующим образом.

При включении питания импульс, вырабатываемый RC-цепочкой (резистор

13, нагрузка 4) вырабатывает сигнал, устанавливающий запоминающий 6 и управляющий 7 триггеры в исходное состояние, т.е. в момент включения питания на R-входах обоих триггеров присутствует низкий потенциал ("0"), который по истечении времени переходного процесса 7 (определяемого ве-— личиной емкости конденсатора 14 и номиналом второго резистора 13) становится высоким ("!"). В исходном состоянии на выходе запоминающего триггера 6 присутствует потенциал "0", запирающий второй элемент И-НЕ 9 и светодиод 11. На выходе управляющего триггера 7 присутствует потенциал

11 I I

1, открывающий перв ый элемент И вЂ” НЕ 8 .

При появлении на входной шине 16 входного сигнала на выходе блока 1 гальванической развязки появляется высокий потенциал (II ) tl) Этот потенциал вместе с сигналом с выхода управляющего триггера 7 открывает первый элемент И-HE 8, на выходе которого появляется сигнал "0 . Этот сигнал является управляющим для блока 2 формирования базового тока, который открывает силовые транзисторы выходного каскада 3. Через открытые силовые транзисторы выходного каскада 3 и нагрузку 4 начинает протекать ток.

При превышении током (через силовой транзистор) допустимого значения потенциал на выходе компаратора

5 и на Б-входе запоминающего триггера 6 изменится с уровня "1" до уровня

"0". Запоминающий триггер 6 опрокинется, на его выходе появится сигнал

"1". Этим потенциалом открывается светодиод 11, через который начинает протекать ток. Излучаемый при этом светодиодом 11 свет сигнализирует о наличии перегрузки по току. Одновременно с этим с выхода запоминающего триггера 6 потенциал "1" приложен к первому входу второго элемента И-HE

9. Но при этом проинвертированный инвертором 10 сигнал с выхода блока 1 гальванической развязки 1 препятствует открыванию второго элемента

И-НЕ 9, поэтому состояние его выхода

1345330

Составитель Г.Терешина

Техред M.Ëööüù Корректор И.Муска

Pедактор M.Недолуженко

Заказ 4931/54 Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и, соответственно, управляющего триггера 7 останется неизменным, т.е. потенцидл "1" с выхода управляющего триггера 7 поддерживает первый эле5 мент И-НЕ 8 в открытом состоянии. Состояние силовых транзисторов выходного каскада 3 не изменится, и работа устройства, в котором используется транзисторный ключ, продолжается. Вместе с .тем информация о наличии перегрузки по току хранится в запоминающем триггере 6.

В момент окончания входного сигнала на входной шине 16 потенциал "1" на выходе блока 1 гальванической развязки изменится на потенциал "0".

Элемент И-НЕ 8 закроется, на его выходе появится сигнал "1", который вернет транзисторный ключ в исходное состояние — силовые транзисторы выходного каскада 3 закроются, и ток через нагрузку не протекает. Потенциал 0", снимаемый с вьхода блока 1 гальванической развязки, проинвертируется 25 инвертором 10 и откроет второй элемент И-НЕ 9. В результате этого опрокинется управляющий триггер 7, потенциал на его выходе изменится до уровня "0" и закроет первый элемент И-НЕ 30

8. И при подаче следующего входного сигнала транзисторный ключ с защитой .от перегрузки по току не меняет своего состояния.

В исходное состояние логические устройства могут вернуться только после повторного включения питания.

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий блок гальванической развязки, вход которого соединен с входной шиной, а выход— с первым входом первого элемента ИНЕ, к выходу которого последовательно подключены блок формирования базового тока, выходной каскад и нагрузка, второй выход выходного каскада соединен с входом компаратора с регулировкой порога срабатывания, запоминающий триггер и инвертор, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, выход компаратора соединен с S-входом запоминающего триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента

И-НЕ и аноду светодиода, катод которого через первый резистор соединен с общей шиной, выход второго элемента И-НЕ соединен с S-входом управляющего триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И вЂ” НЕ, выход блока гальванической развязки подключен к входу инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, R-входы управляющего и запоминающего триггеров подключены к первому выходу второго резистора и через конденсатор — к общей шине, второй вывод второго резистора подключен к шине питания.