Коммутирующее устройство

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах управления электромагнитными механизмами. Сущность изобретения: устройство содержит 5 транзисторов (1-5), 1 источник питания (6) 1 нагрузку (7), 2 стабилитрона {8,9), 1 оптрон

союз совЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 03 К 17/60

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4939060/21 (22) 24.05.91, (46) 23.07.93. Бюл. М 27 (71} Крымский институт природоохранного и курортного строительства (72) А.И.Ткачев (56) Авторское свидетельство СССР

М 799041, кл. Н 01 Н 47/02, 1970. . Авторское свидетельство СССР

М 1424121, кл, Н 03 К 17/00, 1987, Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах управления электромагнитными механизмами.

Цель изобретения — повышение КПД, На чертеже представлена схема коммутирующего устройства.

Коммутирующее устройство содержит транзисторы 1..;5, иэ которых первый 1 и третий 3 п-р-п-типа, второй 2 и четвертый 4 р-и — р-типа, пятый 5 — полевой транзистор, источник питания .6, выполненный в виде источника тока, активно-индуктивную нагрузку 7, первый 8 и второй 9 стабилитроны, оптрон 10, содержащий пару: светодиодфототранэистор, первый 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и пятый 15 резисторы, конденсатор 16, первую 17.è вторую 18 шины источника управляющего напряжения, Коллекторы первого 1 и второго 2 транзисторов соединены между собой и подключены к первому выводу активно-индуктивной нагрузки 7, аноду первого 8 стабилитрона и первой шине источника питания 6, змиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов сое- динены между собой и подключены к аноду

„> Ц„„1829114 А1 (54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах управления электромагнитными механизмами. Сущность изобретения: устройство содержит 5 транзисторов (1-5), 1 источник питания (6), 1 нагрузку(7), 2 стабилитрона(8, 9), 1 оптрон (10), 5 резисторов (11-15), 1 конденсатор (16), 2 шины управления (17, 18). 1 ил. второго 9 стабилитрона, второму выводу активно-индуктивной нагрузки 7 и коллекторам третьего 3 и четвертого 4 транзисторов, катоды первого 8 и второго 9 стабилитронов соединены между собой, база первого 1 транзистора соединена с эмиттером фототранэистора оптрона 10, база второго 2 транзистора через первый 11 резистор подключена к коллектору фототранзистора оптрона 10, эмиттеры первого 3 и четвертого 4 транзисторов соединены между собой и подключены ко второй шине источника питания 6, база третьего 3 транзистора соединена с истоком пятого 5 транзистора, первыми выводами третьего l3 резистора и конденсатора 16, анодом светодиода оптрона 10 и подключена к первой 17 шине источника управляющего напряжения, затвор пятого 5транзистора соед,инен со вторыми выводами третьего 13 резистора и конденсатора 16 и через четвертый 14 резистор подключен ко второй 18 шине источника управляющего напряжения, которая, в свою очередь, через второй резистор 12 подключена к катоду светодиода оптрона 10, база четвертого транзистора через пятый 15 реФ

1829114. эистор подключена к стоку пятого 5 транзистора.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.

При отсутств и управляющего напряжения на шинах 17 и 18 ток от источника питания 6 протекает через коллекторнаэмиттерные переходы транзисторов 3, 4 и активно-индуктивную нагрузку 7. Если на первой шине источника питания 6 имеется напряжение отрицательной полярности, а на второй — положительной, то ток протекает по цепи: эмиттерный переход транзистора 4, резистор 15, переход сток-исток транзистора 5, коллекторный переходтранзистора 3, нагрузка 7. Транзисторы 3 и 4 открываются (транзистор 3 работает в инверсном режиме) и через нагрузку 7 протекает основная. часть тока источника 6, Если на первой шине источника питания 6 имеется положительное напряжение, а на оторой.— отрицательное, та ток через нагрузку 7 протекает о обратном направлении по цепи; нагрузка 7, коллекторный переход .транзистора 4,. резистор 15, переход сток-исток транзистора 5, эмиттерный переходтранзи-. стара 3. Транзисторы 3; 4 открываются (транзистор 4 работает в инверсном режиме) и через нагрузку 7 протекает. основная часть тока источника 6. Когда на шины 17 и

18 подается управляющее напряжение (на шину 17 положительный, потенциал,. а на шину 18- отрицательный), светодиод аптрана 10 излучает свет и открывает фатотранзистор этого оптрона.,Транзисторы 1 и 2 открываются, так как их базовые токи протекают через резистор 11 и переход коллектор — эмиттер фототранзистора оптрана 10.

Ток ат источника питания 6 переключается из нагрузки 7 в эмиттерно-коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, Работа транзисторов

1 и 2 аналогична работе транзисторов 3 и 4, то есть транзисторы 1 и 2 могут работать в прямом или инверсном режимах в зависимости от полярности напряжения на шинах источника питания 6. При подаче управляющего напряжения на шины 17 и 18 происходит заряд конденсатора 16, Постоянная времени заряда.равна 3 = 1114 С16, где 814 — сопротивление резистора 14, Сы — емкость конденсатора 16.

Транзистор 5. зайирается через определенный промежуток времени, когда напряжение на-конденсаторе 16 достигнет порога запирания, Это, в свою очередь, приводит к эапиранию транзисторов 3 и 4, Таким образам, отключение нагрузки 7 от источника питания 6 происходит поэтапно: сначала производится переключение тока из нагрузки 7 в коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов 1 и 2, а затем, через определенный промежуток времени. отключается источник пит ания 6.

При отключении управляющего напряжения происходит разряд конденсатора 16 через резистор 13, после чего транзистор 5 отпирается. Вследствие этого, транзисторы

3 и 4 та же отпираются и ток от источника питания 6 поступает в нагрузку 7. Транзи10 стары 1 и 2.запираются. а один из,стабилитранов 8 или 9 пробивается (в зависимости от полярности источника питания), что ограничивает напряжение между эмиттерами и

"5. коллекторами транзисторов 1 и 2. Далее ток через нагрузку 7 нарастает да номинального значения и один иэ стабилитронао запирается, КПД предложенного устройства выше, 20 чем у известных за счет поэтапного переключения тока из индуктивной нагрузки о активну(а с последующим отключением источника питания.

Формула изобретения

Коммутирующее устройство, содержащее первый п-р-п-транзистор, источник питания, выполненный в виде источника тока, активно-индуктивную нагрузку, первый стабилитрон. коллектор первого транзистора подключен к первому выводу активно-индуктивной нагрузки, аноду первого стаби30 литрана и первой шине источника питания, эмиттер первого транзистора подключен к второму выводу актионо-индуктивной нагрузки, о тл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения КПД, введены второй р — и-ртранзистор, третий и-р-и-транзистор. четвертый р-п-р-транзистор, пятый полевой транзистор, второй стабилитрон, оптран, пять резисторов, конденсатор, эмиттер иколлектор второго транзистора подключены соответственно с эмиттером и.коллектором первого транзистора, база первого транзистора соединена с эмиттером фототранзи45 стара олтрона, беэ второго транзистора через первый резистор подключена к коллектору фототранзистора оптрона, катод светодиода аптрона соединен с первым выводом второго резистора, катоды первого и

50 второго стабилитронов соединены между собой, эмиттеры и коллекторы третьего и четвертого транзистароо попарно соединены между собой и подключены соответственно к второй шине источника питания и второму выводу активно-индуктивной нагрузки, база третьего транзистора соединена с истокам пятого транзистора, первыми выводами третьего резистора и конденсатора, анодом светодиода оптрона и подкл1очена к первой шине источника управляющего

1829114

Составитель А. Ткачев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М. Ткач

Редактор

Заказ 2479 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 напряжения. затвор пятого транзистора соединен с вторыми выводами третьего резистора и конденсатора и через четвертый резистор подключен к второму выводу второго резистора и второй шине источника управляющего напряжения, база четвертого транзистора через пятый резистор подключена к стоку пятого транзистора.