Транзисторный ключ с защитой от перегрузок по току

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электроприводах . Сущность изобретенияключ содержит 4 транзистора (1-4), 1 компаратор 5, 1 измерительный резистор 7, 1 диод 6 2 источника напряжения 14, 15, 1 источник опорного напряжения 13 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ф) «09 прг, Ф 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852235/21 (22) 16.07.90 (46) 23.0792. Бюл. М 27 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) 8. В. Болотов и И. А. Гачик (56) Авторское свидетельство СССР

М 1496766, кл. Н 03 К 17/08, Н ОЗ К 17/60, 1987.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1422393, кл. Н 03 К 17/60, 1987.

„„ Щ„„1750046 А1 (5!)5 Н 03 К 17/08, 17/60

2 (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ

ОТ ПЕРЕГРУЗОК ПО ТОКУ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в злектроприводах, Сущность изобретения: ключ содержит 4 транзистора (1-4), 1 компаратор

5, 1 измерительный резистор 7, 1 диод 6. 2 источника напряжения 14, 15, 1 источник опорного напряжения 13. 1 ил.

1750046

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в электроприводах. . Известно коммутирующее устройство, в цепь ключевого элемента которого включен 5 датчик тока (резистор), который совместно с эмиттерным переходом ключевого элемен-, та зашунтирован защитным транзистором, обеспечивающим запирание первого. Устройство также содержит формирователь им- 10 пульсов запуска и синхроимпульсов, логические элементы, пороговый интегральный элемент, токостабилизирующий элемент.

Недостатком устройства является атно- 15 сительная его сложность и недостаточная надежность ключа из-за пассивного запирания силового транзистора, что недостаточно для высоковольтного ключа, Наиболее близким по TexHM÷åcêoé сущ- 20 ности и достигаемому результату является транзисторный ключ, содержащий управляющий и выходной транзисторь1, резисторнь1й датчик тока, время задающий блок, компаратор. 25

Недостатком устройства является недостаточная надежность из-за шунтирования защитного канала при токовых перегрузках ключа каналом управления на входе управляющего транзистора, что ограничивает со- 30 гласование сигналов управления при увеличении коммутируемой мощности ключа, а также из-за отсутствия его активного запирания.

Цель изобретения — повышение надеж- 35 ности.

На чертеже приведена Схема устройства.

Устройство содержит первый и второй транзисторы 1 и 2 прямой проводимости, 40 силовой транзистор 3, выходной транзистор

4, компаратор 5, диод 6, измерительный ре-, зистор 7, резисторы 8-12, источник 13 опорного напряжения, плюсовой и минусовой источники 14 и 15 напряжения. 45

Транзистор 1 эмиттером подключен к плюсу источника 14, а коллектором — через диод 6 и резистор 8 — к базе транзистора 3, в эмиттер которого включан измерительный 50 резистор 7, соединенный с первым входом компаратора 5, а второй его вход подключен к источнику 13 опорного напряжения через . резистор,10, Выход компаратора. (с открытым коллектором) соединен с базой транэи- 55 стора 1 через транзистор 4 и резистор 12.

Параллельно диоду 6 подключен переход база-эмиттер транзистора 2, коллектор которого соединен с минусом источника 15 и с его базой через резистор 9.

Устройство работает следующим образом.

До момента перегрузки по току выход компаратора 5 имеет низкий потенциал и при подаче входного сигнала транзистор 4 открывается и включается цепь для протекания базового тока транзистора 1. Последний и транзистор 3 открываются. В этом случае падение напряжения на диоде 6 является запирающим для транзистора 2. Источник 13 опорного напряжения представляет собой делитель напряжения источника 15, включая стэбилитрон или стабистор;

При перегрузке по току падение напряжения нэ резисторе 7 равно и несколько превышает уровень напряжения источника

13, компаратор срабатывает, а на его выходе устанавливается высокий уровень, что препятствует протеканию базового тока транзистора 1 и он запирается. В этом случае базовый ток транзистора 3 прекращается, запирающее напряжение на диоде 6 снижается до нуля и транзистор 2 отпирается, поскольку его база через резистор 9 становится под более низким напряжением, чем его эмиттер, В результате ток от плюса источника 15, соединенного с эмиттером транзистора 3, протекает через его переход эмиттер-база, и транзистор 3 запирается.

Аналогично он запирается при отсутствии входного сигнала и запирании трэнзистора

4. После снижения тока нагрузки через резистор 7 компаратор 5 включается,.но с задержкой, которую обеспечивает его гистерезис. В зависимости от требований гистерезис можно уменьшить (величина резистора 11 много больше величины резистора 10) или, наоборот, чаще увеличить путем уменьшения величины резистора 11 для уменьшения частоты периодического подключения транзистора 3 до устранения причин перегрузки по току, Таким образом надежность ключа повышается за счет последовательного соединения каналов управления и защиты от перегрузки по току„Причем восстановление исходного состояния ключа при устранении перегрузки происходит автоматически. Также автоматически происходит активное запирание силового транзистора при любой последовательности отключения каналов управления и защиты. При этом промежуточный режим нахождения силового транзистора в активном режиме, когда перегрузка по току наступает медленно, исключается, что также увеличивает надежность ключа. 1750046

Составитель Терешина

Редактор С.Патрушева Техред M.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Заказ 2604 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой от перегрузок по току. содержащий силовой транзистор, два транзистора прямой проводимости, диод и компаратор, эмиттер 5 первого транзистора подключен к плюсовому источнику питания, а коллектор через резистор — к базе силового транзистора, к эмиттеру которого подключен первый вывод измерительного резистора, второй вы- 10 вод которого соединен с первым входом компаратора, а его второй вход подключен к источнику опорного напряжения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, введены входной транзистор и минусовой источник питания, коллекторно-эмиттерныи переход входного транзистора включен между базой первого транзистора и выходом компаратора, кото- рый выполнен с открытым выходом. в базовую цепь силового транзистора последовательно включен диод; параллельно которому подключен база-эмиттерный переход второго транзистора, коллектор которого соединен с минусовым источником питания и через резистор — со своей базой,