Транзисторный ключ
Использование: изобретение относится к электронике и может быть использовано для коммутации нагрузок в электроприводе и для защиты от короткого замыкания в нагрузке . Сущность изобретения - устройство содержит: 3 транзистора 6, 7, 5, 1 источник входного сигнала 1, 1 датчик тока 8, 1 нагрузку 9, 2 оптопары 3, 4. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
est)s Н 03 К 17/08, 17/78
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (21) 4905146/21 (22) 24.01.91 (46) 23.04.93, Бюл. М 15 (71) Львовский научно-исследовательский радиотехнический институт (72) Я.А.Мачинский и О.Л.Сидорович (56) Журнал. Электроника М 2, 1989 г,с. 121.
Сборник статей под редакцией Ю.И,Конева. Электронная техника в автоматике, выпуск 10. M., Радио и связь, 1970, с, 70.
„., 5Ц„„1810995 Al (57) Использование: изобретение относится к электронике и может быть использовано для коммутации нагрузок в электроприводе и для защиты от короткого замыкания в нагрузке. Сущность изобретения — устройство содержит: 3 транзистора 6, 7, 5, 1 источник входного сигнала 1, 1 датчик тока 8, 1 нагрузку 9, 2 оптопары 3. 4. 1 ил, 1810995
Изобретение относится к электронике и может быть использовано для коммутации нагрузок в электроприводе и для защиты от короткого замыкания в нагрузке, Цель изобретения — повышение надежности и КПД ключа при коротком замыкании.
Цель достигается тем, что в ключ, содержащий первый и второй ключевые транзисторы, соединенные по схеме составного транзистора, дополнительный транзистор, подключенный базой к эмиттеру второго транзистора датчик тока, источник входного сигнала и нагрузку, введены две оптопары, светодиоды которых соединены последовательно и включены в цепь коллектора дополнительного транзистораа, причем фототранзистор первой оптопары включен между базой первого ключевого транзистора и корпусной шиной, а фототиристор второй оптопары подключен анодом к коллектору дополнительного транзистора, а катодом к общей шине, резистор, включенный между анодом светодиода первой оптопары и шиной источника питания.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов, а именно, оптопар и резистора и их связями.
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные новые элементы и связи позволяют повысить КПД и надежность.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа.
Транзисторный ключ содержит источник входного сигнала 1, резистор 2, оптроны
3, 4, дополнительный транзистор 5, ключевые транзисторы 6, 7, датчик тока 8, нагрузку Р.
Ключевые транзисторы 6, 7 соединены по схеме составного транзистора, дополнительный транзистор 5 подключен базой к эмйттеру ключевого транзистора 7 и к первому выводу датчика тока 8, первому выводу нагрузки 9, второй вывод которой подключен к общей шине, к которой подключен также катод фототиристора 3.2, оптопары 3 и эмиттер фототранзистора 4.2 оптопары 4.
Коллектор дополнительного транзистора 5 соединен с анодом фототиристора 3.2 оптопары 3 и катодом светодиода 4.1 оптопары
4, анод которого соединен с катодом светодиода 3.1 оптопары 3, анод которого соединен с первым выводом резистора 2, второй вывод которого соединен с шиной питания.
Источник входного сигнала 1 подключен между базой ключевого транзистора 6 и общей шиной, Коллектор фототранзистора 4.2 оптопары 4 подключен к базе ключевого транзистора 6, S5
Формула изобретения
Транзисторный ключ, содержащий первый и второй ключевые транзисторы, вклю-, ченные по схеме составного транзистора, дополнительный транзистор, датчик тока и источник входного сигнала, коллекторы перТранзисторный ключ работает следующим образом.
При поступлении открывающего сигнала от источника 1 отпираются транзисторы
6 и 7, и через нагрузку протекает ток по цепи: шина источника питания, змиттерноколлекторный переход. транзистора 7, датчик тока 8, нагрузка 9, общая шина. Транзистор 5 заперт, так как падение напряжения на дат10 чике тока 8 не хватает для его отпирания, цепь светодиодов оптопар 3, 4 обесточена, фототранзистор 3.2 оптопары 3, фототранзистор
4 1 оптопары 4 закрыты. При возникновении короткого замыкания в нагрузке, падение
"5 напряжения на датчике 8 увеличивается и становится достаточным для отпирания транзистора 5. По цепи: шина источника питания, резистор 2, светодиод 3.1 оптопары 3, светодиод 4.1 оптопары 4, эмиттерно20 коллекторный переход транзистора 5, общая шина, протекает ток, который засвечивает светодиоды, в результате чего фототранзистор 4.2 оптопары 4 и фототиристор
3.2 оптопары 3 отпираются. Фототранзи25 стор 4.2 шунтирует базу транзистора 6 и транзисторы 6 и 7 запираются, и через датчик тока 8 прекращает протекать ток, вызывающий отпирание транзистора 5, последний запирается. Цепь; через которую
30 протекает ток зажигания светодиодов обеспечивается открытым фототиристором 3.2 оптопары 3 и не зависит от потенциала на датчике тока 8. Таким образом тиристорная оптопара 3 работает в режиме самоблоки35 ровки, фототранзистор 4.2 оптопары 4 открыт и обеспечивает надежное запирание транзисторов 6, 7. После устранения короткого замыкания, снятия питающего напряжения и повторной его подачи схема
40 возвращается в исходное рабочее состояние.
Таким образом, введение в транзисторный ключ дополнительных элементов обеспечило полное отключение ключевых транзисторов 6, 7, не зависящее от отсутст45 вия напряжения на датчике тока 8, и позволило исключить потери электроэнергии на транзисторах 6, 7 и датчике тока 8, возникающие в результате периодических отключений-включений этих транзисторов в режиме
50 короткого замыкания. А это, в свою очередь, увеличило надежность ключа при работе его в аварийных режимах за счет уменьшения тепловыделения,.
1810995
Составитель Я. Мачинский
Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко
Редактор
Заказ 1451 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 ваго и второго транзисторов соединены с, шиной питания эмиттер второго транзистора через датчик тока соединен с общей шиной, к которой подключен змиттер дополнительного транзистора, база которого подключена к эмиттеру второго транзистора, вход источника входного сигнала соединен с базой первого транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, введены две оптопары, светодиоды которых соединены последовательно и включены между коллектором дополнительного транзистора и шиной питания, фототранзи5 стор первой оптопары включен между базой первого транзистора и общей шиной, анод фототиристора второй оптопары соединен с коллектором дополнительного транзистора, а катод — с общей шиной.
