Транзисторный ключ

 

Использование: в импульсной технике, в устройствах электронной коммутации. Сущность изобретения: устройство содержит восемь транзисторов 1-8, девять резисторов 11-19, стабилитрон 9, конденсатор 10, ключ 20, входную шину 21, шину 22 питания, выходную шину 23, общую шину 24. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 03 K 17/60

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22 (21) 4905075/21 (22) 24,01.91 (46) 07,12.92. Бюл. № 45 (71) Львовский научно-исследовательский радиотехнический институт (72) О. Л. Сидорович, И, В, Долинский и

С. П. Гойман (56) 1.Авторское свидетельство СССР

¹ 845285, кл, Н 03 К 17/60, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР

¹ 11224499669977, кл. Н 03 К 17/60, 1984.

„„. Ж„„1780179 А1 (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Использование: в импульсной технике, в устройствах злектронной коммутации.

Сущность изобретения: устройство содержит восемь транзисторов 1 — 8, девять резисторов 11 — 19, стабилитрон 9, конденсатор

10, ключ 20, входную шину 21, шину 22 питания, выходную шину 23, общую шину 24.

1 ил.

1780179

Изобретение относится к импульснол технике и может быть использовано в различных устройствах электронной коилмутации, Известен транзисторный ключ, содержащий два транзистора разных типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника напряжения, управляющий элемент, резистоt>íый делитель напряжения, включенный между коллектором первого и эмиттером второго транзистсров, причем база второго транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения, последовательно соединенные стабилитрон и резистор, включенные между базой первого транзистора, коллектором второго транзистора и выходной клеммой, третий транзистор того же типа проводимости, что и второй, времязадающий мост, образованный интегрирующей RC-цепью и вторым резисторным делителем напряжения, причем в одну из диагоналей времязадающего моста вкл1очен переход коллектор-эмиттер первого транзистора, а в другую диагональ — переход база-эмиттер третьего транзистора, При этом эмиттер и коллектор третьего транзистора соединены со средней точкой

RC-цепи и базой первого транзистора и входом управляющего элемента соответственно (1j.

Известный транзисторный ключ имеег недостаток, заключающийся в TOM, что при включении инерционнол нагрузки возможно срабатывание защиты, когда порог установлен на ток, меньший чем пусковой то,< инерционной нагрузки.

Известен также транзисторный ключ, содерн<ащий дга транзистора одного типа проводимости, один транзис ILIf;, ругого типа проводимости, четыре резистора, шинь,: источника питания, входную, выходную и общую (2).

Известный транзисторный I:.|f;ñ÷ не обеспечивает номинального режима 1ри включении инерционной нагрузки, так vBK

Во время протекания достаточного большого пускового тока на выходном транзисторе ключа повышается падение напряжения на эмиттерно-коллекторном переходе, и на нагрузке, таким образом, оказывается IIP. все напряжение питающей шины, а напряжение, равное напряжению питающей воины минус значительное падение I:à ï f>ff>Kåíèÿ

HG эмиттерно-коллекгорном переходе выходного транзистора.

Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей ключа и повышение надежности в установившелся режиме.

Цель достигается тем, что в транзисторный Këfî÷, содер>кащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, трегий транзистор другого типа проводимостл и четыре резистора, причем эмиттер первого транзистора соединен с шиной ис точника плтания и первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго резистора и базе первого транзистора, коллектор которого соединен с выходной шиной,баэа второго транзистора через третий резистор подключена к коллектору третьего транзистора, база и эмиттер которого соответственно соединены с входной и общей шинами, vO;Iëåêòîð второго транзистора подключен к первому выводу четвертого резистора, база и эмиттер второго транзистора соответственно соединены с вторым выводом второго резистора и выходной шиной, второй вывод четвертого резистора подкл1очен к входной шине, введены четвертый транзистор такого же типа проводимости, что и первый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый транзисторы такого же типа проводимости, что и третий транзистор, стабилитрон, конденсатор, тумблер и пя-тый, шестой, седьмой, восьмой резисторы, причем четвертый транзистор подключен параллельно первому транзистору, эмиттер

llÿTого транзистîf)à подключен к второму выводу третьего резистора, а коллектор через пятый резистор соединен с базой второго 1ранзпс ора, коллектор шестого тра зистора подключен к базе третьего тра зистора, а эмиттер шестого транзистора г.одключен к общей шине, к которой так>ке подклlo fpf fbi эмиттер седьмого транзистора, отрицательная обкладка конденсатора, эмиттер восьмого транзистора и второй вывод тумблера, а к шине источника питания подключены первый вывод шестого резистора, первый и второй выводы седьмого резистора, и первый вывод восьмого резистора, вгорой вывод которого соединен с первым выводом тумблера, с базой шестого транзистора и с базой восьмого транзистора, коллектор которого через девятый резистор соединен с положительной обкладкой конденсатора, с третьим выводом седьмого резистора и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с базой седьмого трэнзистора, коллектор которого подключен к второму выводу шестого резистора и базе пятого транзистора.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные новые элементы и связи позволя|от расширить эксплуатационные возможности и надежность.

1780179

10

30

40

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого транзисторного ключа.

Ключ содержит транзисторы 1 — 3 одного типа проводимости, транзисторы 4-8 другого типа проводимости, стабилитрон 9, конденсатор 10, резисторы l1-19, управляющий тумблер 20, шины: входную

21, питания 22, выходную 23. общую 24, Транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости включены параллельно, причем их эмиттеры подключены к шине 22 питания, базы подключены к первому выводу резистора 16 и второму выводу резистора 17, а коллекторы подключены к выходной шине 23 и эмиттеру транзистора 3 такого же типа проводимости, что и транзисторы 1 и 2, К шине 22 питания подключены также вторые выводы резисторов 11, 13, 14, 16. Змиттеры транзисторов 5 — 8 другого типа проводимости соединены с общей шиной 24, с которой соединены второй вывод тумблера управления, отрицательная обкладка конденсатора

10, положительная обкладка которого подключена к первому выводу резистора 13, второму выводу резистора 12 и катоду стабилитрона 9, База транзистора 3 подсоединена первому выводу резистора 17, второму выводу резистора 15 и второму выводу резистора 18, а коллектор через резистор 19 подключсн к базе транзистора 5, коллектору транзистора 6 и входной шине

21, Коллектор транзистора 5 подключен к первому выводу резистора 18 и эмиттеру транзистора 4, коллектор которого соединен с первым выводом резистора 14 и коллектором транзистора 7,.база которого подключена к аноду стабилитрона 9. Первый вывод тумблера управления соединен с первым выводом резистора 11 и базами транзисторов 6 и 8. Коллектор транзистора

8 соединен с первым выводом резистора 12.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

При замыкании управляющего тумблера 20 и при наличии на входной шине 21 управляющего импульса малой длительности и положительной полярности закрываются транзисторы 6 и 8 и открываются транзисторы 5, 4, 1, 2 в результате чего выходная шина 23 подключается к шине 22 источника питания. При этом отпирается транзистор 3 и его коллекторный ток поступает на базу транзистора 5, который обеспечивает включенное состояние транзисторов 1, 2 при отсутствии запускающего импульса. Открытый транзистор 4 соединяет резисторы 15 и 18 параллельно, уменьшая их сопротивление и увеличивая тем самым базовый ток транзисторов 1 и 2, что приводит их к глубокому насыщению и уменьшению падения напряжения на их эмиттерно-коллекторных переходах в момент включения, Конденсатор 10 заряжается через резистор 13. По мере зарядки конденсатора 10 напряжение на его обкладках увеличивается и, когда оно достигнет напряжения стабилизации стабилитрона, то последний открывается, затем открывается транзистор 7 и закрывается транзистор 4, отключая резистор 15 от резистора 18, в результате чего ключ переходит в номинальный режим, При размыкании управляющего тумблера 20 открываются тоанзисторы 6, 8, конденсатор 10 разряжается по цепи: первый вывод резистора 12 — эмиттерно-коллекторный перехоц транзистора 8 — общая шина

24. Транзистор 6 запирает транзистор 5, в результате чего закрываются транзисторы

1, 2, 3 и выходная шина 23 отключается от шины 22 источника питания.

При наличии токовой перегрузки в силовой цепи увеличивается падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзисторов 1 и 2, что приводит к запирани,о транзистора 3, в результате чего последовательно закрь лаются транзисторы 5, 1 и

2, обеспечивая отключение силовой цепи.

Таким образом, введение в транзисторный ключ дополнительных транзисторов 2, 4, 6, 7, 8, стабилитрона 9, конденсатора 10, резисторов 11 — 1" и управляющего тумблера

20 дает возможность в момент включения инерционной нагрузки, имеющей значительный пусковой ток, увеличить базовый ток транзисторов 1 и 2, тем самым переводя их в состояние насыщения при большом пусковом токе, что не влечет за собой уменьшения коммутируемого напряжения шины

22 на нагрузке, что имело место при одном выходном транзисторе. Длительность пускового режима транзисторов 1 и 2 регулируется величиной резистора 13. Все это дает возможность обеспечить номинальный пусковой режим инерционных нагрузок.

В установившемся режиме увеличивается надежность ключа, так как коммутацию нагрузки обеспечивают два транзистора, разгруженных по току в результате их параллельного соединения, Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы первого типа проводимости, третий транзистор второго типа проводимости и четыре резистора, причем эмиттер первого транзистора соединен с шиной источника питания и первым выводом первого резистора, второй вывод которого подключен к первому выводу второго

1780179

Составитсль O.Сидоровьlч (ехрод У.7,1оргентал Корректор Т.Палий

Редактор

Заказ 4441 I ираж Подписное

ВНИИПИ Государ".твенно <7 коми1ета по изобретениям и открытиям при Г КНТ СССР

113035 Уоскг7а, Ж-З5, Раушская наб„4/5

Производственно-изда7елы гий1 комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 резистора и базе первого транзистора, Koflлектор которого соединен с выходной шиной, база второго транзистора через третий резистор подкл7очена к коллектору третьего транзистора, база и эмиттер которого соответственно соединены с входной и общей шинами, коллектор второ о транзистора подключен к первому выводу четвертого резистора, база и эмиттер второго транзистора соответственно соединены с вторым выводом второго резистора и выходной шиной, второй вывод четвертого резистора подключен к базе третьего транзистора, î Tл и ч а 7о шийся тем, «То, с целью расширения области применения и повышения адежности в установившемся режиме, введены етвертый транзистор первого типа г7роводимости, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый транзисторы второго типа проводимости, стабилитрон, конденсатор. ключа, пятый. шестой, седьмой, восьмой резисторы, причем четвертый транзистор подключен параллельно первому транзистору, эмиттер пятого тра нз11стОра подключен к второму выводу гретьего резистора, а коллектор через пятый резистор соединен с базой второго транзистора, эмиттер шестого транзистора подкл очен к общей шине, к

5 которой также подключены эмиттер седьмого транзистора, о рицательная обкладка конденсатора, эмиттер восьмого транзистора и первый вывод ключа, а к шине источника питания подкл1очены первый вывод

10 шестого резистора, первый и второй выводы седьмого резистора и первый вывод восьмого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом ключа, с базой шестого транзистора и с базой восьмого

15 транзистора, коллектор которого через девятый резистор соединен с положительной обкладкой ко71денсатора, с третьим BblBQдом седьмого резистора и с кагодом стабилитрона, анод которого соединен с базой

20 седьмого транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу шестого резистора и базе пятого транзистора, коллектор шестого транзистора соединен с базой третьего транзистора.