Транзисторный ключ

 

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ъ (19) (11) (S1) 4 Н 03 К 17/60

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4189084/24-21 (22) 04.02.87 (46) 07.09.88. Бюл. N- 33 (72) А.А.Новиков и M,Ï.Ìoðîç (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1003344, кл. Н 03 К 17/60, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 1164874, кл. Н 03 К 17/60, 1985. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛ)ОЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных электронных устройствах.

Цель изобретения — повьппение надежности транзисторного ключа. Введение компаратора 13, времязадающего блока

14 и датчика 15 тока, а также новых связей .позволяет при токовой перегрузке осуществить периодическое включение транзистора 1 и ограничить величину тока, протекающего через него. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., Изобретение относится к импульсной те нике и может быть использовано в различных электронных устройствах. !

: Цель изобретения — повышение на5 дую<ности транзисторного ключа за счет обеспечения более стабильного тока выключения ключа в широком диапазоне рабочих температур при возникновении перегрузки по току. 10

На чер геже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовои и управляющие транзисторы 1 и 2 разного типа проводимости, стабилит- 15 рон 3, диод 4, восемь резисторов 5I2, компаратор 13„ времязадающий блок 14 (например, одновибратор) и датчик 15 тока, коллектор силового транзистора 1 подключен к выходной 30 шине 16, а эмиттер — к первому выводу первого резистора 5 и одному выводу второ o резистора 6, другой вывод которого соединен с базой силового транзистора 1 и через третий резис- 25 тор / с коллектором управляющего транзистора 2, база которого подключена к первым. выводам четвертого 8 и пятого 9 резисторов, второй вывод первого резистора 5 соединен с первым выво- 30 дом шестого резистора 10, первые выводы сепьмого 11 и восьмого 12 резисторов соответственно подключены к общей шнн .. 17 и первой шине 18 питания, неннвертирующий вход компаратора 13 соединен со вторыми выводами седьмого

11 и восьмого 12 резисторов, а инвертирующий вход — с первым выводом шестого резистора 10, второй вывод которого подключен к первой шине 18 пита- д0 ния,выход компаратора 13 через диод 4 соединен с входом времязадающего блока 14, выход которого подключен ко второму выводу четвертого резистора

8, эмиттер управляющего транзистора

2 соединен со второй шиной 19 питания, база и эмиттер силового транзистора 1 соответственно через стабилитрон 3 и датчик 15 тока подключены к общей шине 17, второй вывод .пятого резистора 9 соединен с входной шиной 50

20.

Кром того, времязадающий блок (одновибратор) 14 содержит операционный усили..-ель 21, транзистор 22, диод 23, конденсатор 24 и четыре резистора 2"-28, причем неинвертирующий вход операционного усилителя 21 подключен к первым выводам первого 25 и второго 26 резисторов и к входу времязадающего блока (одновибратора)

14, выход которого соединен со вторым выводом первого резистора 25, первыми выводами третьего 27 и четвертого 28 резисторов, выходом операционного усилителя 21, инвертирующий вход которого подключен ко второму выводу третьего резистора 27, первому выводу конденсатора 24, эмиттеру транзистора 22 и через диод 23 ко вторым выводам второго резистора 26 и конденсатора 24, второй шине 19 питания и коллектору транзистора 22, база которого соединена со вторым выводом четвертого резистора 28, Транзисторный ключ работает следующим образом.

При наличии напряжения на входной шине 20 управляющий транзистор 2 и силовой транзистор 1 закрыться.

При отсутствии тока перегрузки напряжение на инвертирующем входе компаратора 13 больше, чем на неинвертирующем входе из-за разных коэффициентов деления напряжения резисторных делителей, содержащих резисторы

11 12 и 5, 10,при этом на выходе компаратора 13 низкий уровень выходного напряжения. При этом одновибратор 14 находится в устойчивом состоянии, т,е. на его выходе низкий уровень выходного напряжения, открывающий транзисторы 2 и 1 при отсутствии напряжения на шине 20.

При увеличении тока нагрузки увеличивается напряжение на датчике 15 тока, что приводит к увеличению напряжения на неинвертирующем входе компаратора 13. Как только напряжение на неинвертирующем входе превышает напряжение на инвертирующем входе, на выходе компаратора 13 появляется высокий уровень выходного напряжения, который через диод 4 поступает на неинвертирующий вход одновибратора 14.

Последний меняет свое состояние, т.е. ,на его выходе появляется высокий уровень напряжения, который запирает транзисторы 2 и 1, при этом на выходе компаратора 13 восстанавливается низкий уровень выходного напряжения. Как только конденсатор 24 заряжается через резистор 27 до напряжения, задаваемого делителем напрЛжения, состоящим из резисторов 25 и

26, на неинвертирующем входе одновибратора 14, íà ere выходе восста1422393

Составитель Д.Иванов

Техред M..Ходанич Корректор М.Васильева

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 навливается низкий уровень напряжения, открывающий транзисторы 22, 2 и 1, при этом конденсатор 24 разряжается через эмиттерно-коллекторный

5 переход транзистора 22.

Таким образом, в режиме токовой перегрузки или при коротком замыкании в цепи нагрузки транзисторы 2 и

1 периодически с частотой, определя- 1р емой параметрами резистора 27, конденсатора 24, делителя напряжения, содержащего резисторы 25 и 26, открываются лишь на время, в течение ! которого на выходе одновибратора 14 15 формируется низкий уровень напряжения до его переключения на высокий, при этом действующее значение тока, протекающего через силовой транзистор 1, иэ-эа большой скважности 20 импульсов мало.

При коротком замыкании в цепи нагрузки амплитуда импульсов тока, протекающих через силовой транзистор 1 при его кратковременных включениях, 25 ограничивается за счет того, что при увеличении напряжения на датчике 1 5 тока начинает уменьшаться напряжение на база-эмиттерном переходе силового транзистора 1, поскольку суммар- З0 ное напряжение на база-эмиттерном переходе и на датчике 15 тока ограничивается стабилитроном 3.

Надежность предлагаемого транзисторного ключа вьппе, чем у известных, за счет обеспечения более стабильного тока выключения ключа в широком диапазоне рабочих температур при возникновении перегрузки по току.

Формула изобретения

1. Транзисторный ключ, содержащий силовой и управляющий транзисторы разного типа проводимости, стабилитрон, диод, восемь резисторов и входную шину, коллектор силового транзистора подключен к выходной шине, а эмиттер — к первому выводу первого резистора и одному выводу второго резистора, другой вывод которого соединен с базой силового транзистора и через третий резистор с коллектором управляющего транзистора, база которого подключена к первым выводам четвертого и пятого резисторов, второй вывод первого резистора соединен.с первым выводом шестого резистора., первые выводы седьмого и восьмого резисторов соответственно подключены к общей шине и первой шине питания, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, введены компаратор, времяэадающий блок и датчик тока, причем неинвертирующий вход компаратора соединен с вторыки выводами седьмого и восьмого резисторов, а инвертирующий входс первым выводом шестого резистора, второй вывод которого подключен к первой шине питания, выход компаратора через диод соединенс входом вре" мязадающего блока, выход которого подключен к второму выводу четвертого резистора, змиттер управляющего транзистора соединен с второй шиной питания, база и эмиттер силового транзистора соответственно через стабилитрон и д@тчик тока подключены к общей шине, второй вывод пятого резистора соединен, с входной шиной.

2. Ключ по и. i о т л и ч а юшийся тем, что в качестве времязадающего блока использован одновибратор.