Транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и дискретного электропривода. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы. Для этого в устройство введены два управляющих транзистора 3,4 и резистор 13. Устройство также содержит силовой транзистор 1 и управляющий транзистор 2, управляющий элемент 5, стабилитрон 6, конденсатор 8, резисторы 9 - 12, датчик 7 тока. За счет введения новых элементов и их связей с другими элементами в устройстве достигается высокая точность срабатывания защиты от перегрузки при сохранении высокого КПД и малой рассеиваемой мощности на силовом транзисторе за счет перераспределения выходного напряжения между силовым транзистором и датчиком тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()91 (И) А1 (5ц 4 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

1 (21) 4468744/24-21 (22) 13.05.88 (46) 30.11.89. Бюл. N 44 (72) Д.А.Байтлер, А.В.Ицкович, А.С.Когутенко, В.М.Литвин, А.Е.Мерзляк и Ю.В.Рыбаков (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1347179, кл, Н 03 К 17/60, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 1322457, кл. Н 03 К 17/60, 1986. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и дискретного электропривода. Цель нзоб2 ретения — повышение КПД и надежности работы. Для этого в устройство введены два управляющих транзисто ра 3, 4 и резистор 13. Устройство также содержит силовой транзистор 1 и управляющий транзистор 2, управляющий элемент 5, стабилитрон 6, кон- . денсатор 8, резисторы 9-12, датчик 7 тока. За счет введения новых элементов и их связей с другими элементами в устройстве достигается высокая точность срабатывания защиты от перегрузки при сохранении высокого

КНД и малой рассеиваемой мощности на силовом транзисторе за счет перераспределения выходного напряжения между силовым транзистором и датчиком тока ° 1 ил.

1525902

1О

20

30

40

50

И iобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н устройствах автоматики и дискретного электропривода.

Цель изобретения — повьппе.»»» КПД и надежности работы.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой 1, перньп» 2, второй 3 и третий 4 управляющие транзисторы, управляющий элемент 5 (например, транзисторньп» оптрон), стабилитрон 6, датчик 7 тока, конденсатор 8, пять резисторов 9-13. Общая шина 14 »»oqключена к первым выводам резистора

9 и конденсатора 8, вход управляющего элемента 5 соединен с входной шиной 15, а первый выход через резистор 10 подключен к шине 16 питания, эмиттер транзистора 1 подключен к первому выводу резистора 11, база транзистора 2 соединена с вторым выводом резистора 9 и первым выводом стабилитрона 6, второй вывод которого подключен к второму выхоцу управляющего элемента 5, кроме того, эмиттер транзистора 1 подключен к выходной шине 17, база — к второму выводу резистора 11 и коллектору транзистора 2, эмиттер которого соединен с общей шиной 14, коллектор транзистора 1 через датчик 7 тока соединен с .общей шиной 14 и через резистор 12 — с нторым выводом конденсатора 8, коллектором транзистора 3 и базой транзистора 4, эмиттер которого соединен с общей шиной 14, а коллектор — с базой транзистора 3 и первым выводом резистора 13, второй вывод которого соединен с эмиттсром транзистора 3 и вторым выводом стабилитрона 6. Нагрузка 18 включена между шиной 16 питания и выходной шиной 17.

Транзисторный ключ работает следующим ооразом.

При подаче сигнала на входную шину 15 открываются транзисторный оптрон 5, транзистор 2 и транзистор 1.

При значении выходного тока, меньшем тока срабатывания защиты, транзисторы 3 и 4 закрыты.

При увеличении тока нагрузки 18 напряжение на датчике 7 тока линейно возрастает, напряжение база— эмиттер транзистора 1 изменяется мало, следовательно, напряжение коллектор — эмиттер транзистора 1 уменьшается, при этом рассеиваемая мощность на транзисторе 1 растет медленнее, чем по линейному закону.

Когда напряжение на датчике 7 тока становится равным напряжению коллектор — эмиттер транзистора 1, мощность, рассеиваемая на транзисторе

1, становится равной мощности, рассеиваемой на датчике 7 тока, и при дальнейшем увеличении тока начинает уменьшаться.

Максимальное значение рассеиваемой мощности на транзисторе 1 в предлагаемом устройстве примерно в четыре раза меньше, чем в прототипе, за счет перераспределения мощности между транзистором 1 и датчиком 7 тока.

Когда напряжение на датчике 7 тока становится равным напряжению отпирания транзистора 4, коллекторный ток транзистора 4 увеличивается и отпирается транзистор 3, что, в свою очередь, приводит к полному отпиранию транзистора 4. Резистор 13 через открытый и насыщенный транзистор 4 шунтирует последонательно включенные стабилитрон 6 и участок база — эмиттер транзистора 2. Транзистор 1 при этом запирается. Вь»ключение защиты производится снятием сигнала на входной шине 15.

Достоинство предлагаемого устройства — высокая точность срабатывания защиты при сохранении высокого КПД и малой рассеиваемой мощности на силовом транзисторе за счет перераспределения выходного напряжения между силовым транзистором 1 и датчиком 7 тока. Кроме того, за счет перераспределения мощности между силовым транзистором 1 и датчиком 7 тока существенно уменьшается мощность, рассеиваемая силовым транзистором, и, следовательно, повьппается надежность транзисторного ключа.

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий силовой и первый управляющий транзисторы, управляющий элемент, стабилитрон, датчик тока, конденсатор и четыре резистора, первые выводы первого резистора и конденсатора соединены с общей шиной, вход управляющего элемента соединен с входной шиной, а первый выход через второй ре1525902

Составитель Г.Терешина

Редактор М.Циткина Техред М.Дидык Корректор М.Максимишинец

Заказ 7244/55 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 зистор подключен к шине питания, эмиттер силового транзистора подключен к первому выводу третьего резистора база первого управляющего транЭ

5 эистора соединена с вторым выводом первого резистора и с первым выводом стабилитрона, второй вывод которого подключен к второму выходу управляющего элемента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КЦД и надежности работы, введены второй и третий управляющие транзисторы и ! пятый резистор, эмиттер силового транзистора подключен к выходной 15 шине, база — к второму выводу третьего резистора и к коллектору первого управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор силового транзистора через датчик тока соединен с общей шиной, а через четвертый резистор с вторым выводом конденсатора, коллектором второго управляющего и базой третьего управляющего транзисторов, эмиттер третьего управляющего транзистора соединен с общий шиной, а коллектор — с базой второго управляющего транзистора и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером второго управляющего транзистора и вторым выводом стабилитрона.