Транзисторный ключ с защитой от перегрузки

 

Изобретение относится к транзисторным ключам с защитой от перегрузки, Сущность изобретения: транзисторный ключ содержит силовой транзистор, резисторы 2, 3, 4, оптрон 5, блок 6 сигнализации, диод 7, нагрузку 8, линию 12 задержки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 03 К 17/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926364/21 (22) 08.04.91 (46) 07.03.93. Бюл ¹ 9 (71) Конструкторское бюро "Электроавтоматика" (72) В.Ю.Безсалов, С.М.Балашов и В.А.Захожий (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1531203, кл. Н 03 К 17/08, 1989.

Авторское свидетельство СССР

¹1598148,,кл. Н 03 К 17/08, 1990. Ы 1800608 А1 (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ

ОТ ПЕРЕГРУЗКИ (57) Изобретение относится к транзисторным ключам с защитой от перегрузки, Сущность изобретения; транзисторный ключ содержит силовой транзистор, резисторы 2, 3, 4, оптрон 5, блок 6 сигнализации, диод 7, нагрузку 8, линию 12 задержки. 1 ил, 00

О

О

О

1800608

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления в качестве коммутационного элемента и для управления реле, индикатором, удаленными от объекта.

Цель изобретения — упрощение электрической схемы за счет введения линии задержки и новых связей.

На чертеже приведена электрическая схема транзисторного ключа с защитой от перегрузки.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки содержит силовой транзистор 1, первый резистор 2, второй резистор 3, третий резистор 4, оптрон 5, блок 6 сигнализации, диод 7, нагрузку 8, входную шину 9, общую шину 10, шину 11 питания и линию 12 задержки, Блок 6 сигнализации выполнен на основе логических элементов и элементов индикации, Срабатывание блока сигнализации осуществляется от перепада напряжений из логической "I" в логический "0", Транзисторный ключ с защитой от перегрузки работает следующим образом.

В исходном состоянии по входной шине

9 поступает напряжение, соответствующее логическому "0", через линию 12 задержки на базу силового транзистора 1, Силовой транзистор 1 закрыт (режим отсечки) низ-, ким потенциалом и оптрон 5 в элементной цепи силового транзистора 1 выключен, Низкий потенциал, соответствующий логическому "0", по входной шине 9 через третий резистор 4 поступает на оптрон 5, который выключен, и на блок 6 сигнализации, При подаче на входную шину 9 логической 1" положительный потенциал через третий резистор 4 поступает на оптрон 5, который в начальный момент поступления логической "1" выключен, и на блок 6 сигнализации. Положительный потенциал с входной шины 9 через линию 12 задержки поступает на базу силового транзистора 1, который открывается (режим насыщения).

Линия 12 задержки ограничивает базовый ток силового транзистора 1, Коллекторный потенциал силового транзистора 1 равен

Ока) = UR2+ 0кэ, где UR2 — падение напряжения на резисторе 2; 14э — напряжение коллектор-эмиттер силового транзистора 1 в режиме насыщения; при этом эмиттерный ток силового транзистора 1 недостаточен для включения через резистор 3 оптрона 5„

При появлении короткого замыкания или перегрузки в цепи нагрузки 8 (обмотки реле) напряжение в эмиттерной цепи силового транзистора 1 повышается, при этом увеличивается эмиттерный ток силового транзистора 1 до величины, необходимой для включения оптрона 5.

Подбором величины резистора 3 выбирается порог срабатывания оптрона 5. Включение оптрона 5 вызывает срабатывание блока 6 сигнализации, на входе которого формируется перепад напряжения с высокого уровня в низкий (отрицательный фронт). При поступлении отрицательного фронта через линию 12 задержки на базу силового транзистора 1 происходит закрывание силового транзистора 1 и выключение оптрона 5, при этом через резистор 4 на выходе блока 6 сигнализации устанавливается положительный уровень и через линию

12 задержки положительный потенциал поступает на базу силового транзистора 1, открывая его, оптрон 5 также открывается, процесс повторяется.

Таким образом, при коротком замыкании или перегрузки в цепи нагрузки устройство переходит в режим генерации. При этом мощность, рассеиваемая силовым транзистором 1, уменьшается согласно фор муле где 0 = Т/ т — скважность;

Т = tl + т — период генерации;

t< — длительность отрицательного импульса, формируемая линией 12 задержки; г — время включения оптрона 5;

U — напряжение на силовом транзисторе 1;

I — ток через силовой транзистор 1.

Изменяя длительность отрицательного импульса, формируемого линией 12 задержки, можно изменить скважность, а следовательно, и мощность, рассеиваемую силовым транзистором 1 в режиме короткого замыкания или перегрузки в цепи нагрузки.

На чертеже в схеме транзисторного ключа с защитой от перегрузки показан силовой транзистор n — р — n-структуры, При изменении полярности питания схемы устройства и применения силового транзистора 1 р — и — р-структуры необходимо в схеме устройства поменять включение диода 8 и оптрона 5 на обратную полярность.

Таким образом, применение предлагаемого транзисторного ключа позволит сигнализировать наличие короткого замыкания или перегрузки и тем самым быстро локализовать неисправность, а также уменьшить мощность, рассеиваемую на силовом транзисторе

1, при минимальных производственных затратах на изготовление устройства, 1800608

Формула изобретения

20

30

40

50

Составитель В,Безсалов

Техред М.Моргентал Корректор Г.Кос

Редактор

Заказ 1173 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

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки, содержащий силовой транзистор, три резистора, оптрон, блок сигнализации, диод и нагрузку, первый вывод которой соединен с шиной питания, второй вывод — с коллектором силового транзистора, эмиттер которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, второй вывод первого резистора соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения, введена линия задержки, выход которой соединен с базой силового транзистора, а вход с входной шиной и первым выводом третьего резистора, второй вывод

5 которого соединен с блоком сигнализации и через фотодиод оптрона с общей шиной, второй вывод второго резистора соединен через светодиод оптрона с общей шиной, первый вывод диода соединен с шиной пи10 тания и первым выводом нагрузки, второй вывод которой соединен с вторым выводом диода.