Полупроводниковое реле

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 ц11 4 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4187930/24-2) (22) 29.01.8/ (46) 07.09.88. Бюл. Ф 33 (.71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электрических машин постоянного тока Прокопьевского завода "Электромашина" (72) А.П.Инешин (53) 621.374,3(088.8) (56) Шопен Л.В. Бесконтактные электрические аппараты автоматики. — N.:

Энергия, 1976, с. 369, рис. 8-23.

Липман P.À. Полупроводниковые реле. — Библиотека по автоматике.

М-Л.: ГЭИ, 1963, вып. 81, с. 46, рис. 19а. (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в бесконтактно-регулирующей аппаратуре электродвигателей или других устройств автоматики. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности работы реле. Полупроводниковое реле содержит двухкаскадный транзисторный усилитель, транзисторы 1 и 2 которого имеют одинаковый тип проводимости, резисторы 3-6, диод 7 и вентильный элемент. Вентильный элемент выполнен в виде стабилитрона 8, включенного последовательно между базой транзистора 1 реле и резистором 9.

Благодаря этому наряду с повышением стабильности порога срабатывания реле обеспечивается стабилизация вели. чины нагружения питания коллекторных цепей транзисторов 1 и 2, т.е. существенно упрощается реле в части исключения необходимости использования отдельного источника питания этих цепей реле. Кроме того, предлагаемое функциональное соединение эле.ментов схемы позволяет получить необходимый релейный режим работы устройства и обеспечить некритичность его настройки. 1 ил.

1422392

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в бесконтактной пускорегу лирующей аппаратуре электродвигате5 лей или других устройств автоматики.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности работы полупро— водникового реле.

На чертеже предстаьлена схема полупроводникового реле.

Реле содержит первый 1 и второй 2 транзисторы одинакового типа проводимости, четыре резистора 3-6, диод

7, стабилитрон 8, токоограничивающий .15 резистор 9, шину 10 питания, общую шину 11 и нагрузку 12.

Змиттеры транзисторов 1 и 2 соединены с общей шиной 11, в коллекторные цепи транзисторов 1 и 2 включены 20 резисторы 3 и 4, коллектор транзистора 1 соединен через диод 7 с базой транзистора 2, между базой и эмиттером транзистора 2 включен резистор

5, между базой и эмиттером транзис- 25 тора 1 включен резистор 6, база транзистора 1 через последовательно соединенные стабилитрон 8 и резистор 9 соединена с шиной 10, точка соединения резистора 9 и стабилитрона 8 сое- 30 динена с точкой соединения резисто ров 3 и 4, нагрузка 12 включена между коллектором и эмиттером транзистора 2.

Источником постоянного тока может быть якорь электродвигателя или пусковое сопротивление пускателя с нап— ряжением питания 175-320 В.

Реле работает следующим образом.

При относительно малых величинах напряжения источника тока, когда ве— личина напряжения между общей шиной i1 и входной и коллекторной цепью реле недостаточна для отпирания стабилитрона 8, транзистор 1. находится в закрытом состоянии, а соответственно транзистор 2, база которого связана с коллектором закрытого транзистора 1, находится в открытом (насьпценном) состоянии и шунтирует нагрузку

1? реле, напряжение на которой равно 0,3-0, 5 В, т.е. соответствует низкому выходному уровню сигнала реле.

При увеличении напряжения источ- 55 ника тока, например, по мере увеличения напряжения на якоре электродвигателя при его разгоне в процессе пуска соответственно возрастают величины тока в цепи входного токоограничивающего резистора 9, распределяющегося затем по резисторам 3 и 4 .транзисторов 1 и 2, и напряжения между общей точкой соединения резисторов 3 и 4 и обшей шиной 11, прикладываемого к. стабилитрону 8 через баэа-эмиттерный переход транзистора

1 ° ачальное отпирание стабилитрона

8, приводящее к появлению и увеличению тока базы транзистора 1, вызывает его отпирание и соответственно уменьшение тока базы транзистора 2 с его запиранием. При этом в тот момент, когда оба транзистора 1 и 2 оказываются в активном состоянии, возникает лавинообразный процесс взаимосвязанного изменения их состоя— ний, т.е. так называемый релейный скачок, в результате которого транзистор 2 полностью запирается, величина тока, протекающего по резистору

4, уменьшается ввиду последовательного к нему подключения нагрузки 12, а величина тока, протекающего по стабилитрону 8 и база-эмиттерному переходу транзистора 1, соответственно увеличивается, вызывая полное отпирание (насьпцение) первого транзистора

1, при практически неизменном общем токопотреблении устройства от источника постоянного тока через токоограничивающий резистор 9.

Если полезной нагрузкой 12 полупроводникового реле является активно-индуктивная нагрузка, например обмотка электромагнитного исполнительного или промежуточного реле, релейный режим переключения транзисторов

1 и 2 сопровождается дбполнительной форсировкой, так как величина тока в цепи 4-12 в первый момент запирания транзистора 2 близка к нулю, и, следовательно, величина скачка тока в цепи стабилитрон 8 — база-эмиттер транзистора 1 максимальна и близка к величине тока, ранее протекавшего по резистору 4 и открытому транзистору 2. !

После срабатывания полупроводникового реле, вызванного увеличением напряжения источника постоянного тока (например, напряжения на якоре запускаемого электродвигателя постоянного тока), его входная цепь с целью снижения энергопотребления и увеличения срока службы элементов реле путем увеличения интервала их нахождения

1422392 стройки и упростить реализацию, исключив необходимость в традиционном использовании какого-либо отдельного устройства цепи обратной связи.

Формула и э обретения

Составитель Г.Терешина

ТехРед. М. Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор И.Горная

Заказ 4441/57

Тираж 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная., 4 в обесточенном состоянии может быть отключена. Для этого, если, например, нагрузкой 12 реле является электромагнитное реле, включающее контактор

5 ускорения пускателя двигателя, достаточно включить последовательно с токоограничивающим резистором 9 размыкающий (нормально замкнутый) блок-контакт этого контактора ускорения, шун- 1р тирующего своим силовым замыкающим контактом пусковое сопротивление в цепи якоря пускаемого электродвигателя.

Предлагаемое выполнение исполь- 15 зуемого вентильного элемента в виде стабилитрона позволяет, наряду с повышением стабильности порога срабатывания реле, обеспечить также стабилизацию величины напряжения питания 2р коллекторных иепей транзисторов уст.ройства, т.е..существенно упростить его в части исключения необходимости использования отдельного источника питания этих цепей реле. 25

Предлагаемое последовательное вклю чение вентильного элемента стабилитрона между базой первого транзистора и выводом токоограничивающего резис- Зр тора цепи источника постоянного тока с одновременным подключением промежуточной точки соединения этих элементов к общей точке соединения первого и второго резисторов позволяет получить необходимый релейный режим работы, обеспечить некритичность наПолупроводниковое реле, содержащее первый и второй транзисторы одинакового типа проводимости, четыре резистора, токоограничивающий резистор, вентильный элемент, эмиттеры транзисторов соединены с общей шиной, первый и второй резисторы включены в коллекторные цепи первого и второго транзисторов соответственно, коллектор первого транзистора соединен через диод с базой второго транзистора, третий резистор включен между базой и эмиттером второго транзистора, четвертый резистор включен между базой и эмиттером первого транзистора, первый вывод токоограничивающего резистора соединен с шиной питания, нагрузка включена между коллекторс1м и эмиттером второго транзистора, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- ., лью упрощения и повышения надежности работы, вентильный элемент выполнен в виде стабилитрона, который включен между базой первого транзистора и вторым выводом токоограничивающего резистора, точка соединения стабилитрона и токоограничивающего резистора соединена с точкой соединения первого и второго резисторов.