Силовой транзисторный ключ

 

Использование: для защиты источников вторичного питания постоянного тока от перегрузок, коротких замыканий, а также для ограничения тока в их нагрузке. Ключ содержит силовой транзистор 1, эмиттер которого через датчик тока 4 соединен с выводом питания. Управляющий переход транзистора 1 зашунтирован управляющим транзистором 3, база которого через цепь соединена с коллектором транзистора 1. В преобразователе осуществлена защита от перегрузок по току при коротком замыкании в погрузке. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты источников вторичного питания постоянного тока от перегрузок, коротких замыканий, а также для ограничения тока в их нагрузке.

Известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, в цепь эмиттера которого включен датчик тока, присоединенный к входу управляющего транзистора, цепь обратной связи [1]. Наиболее близким техническим решением к изобретению является силовой транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, вход которого через датчик тока подсоединен к силовой цепи управляющего транзистора [2].

Недостатком данных устройств является то, что ток нагрузки ограничивается только в момент запуска устройства за счет рассеивания энергии на втором силовом транзисторе, работающего в этот момент в активном режиме.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что в силовом транзисторном ключе, содержащем силовой транзистор, коллектор которого присоединен к первому выводу питания, а эмиттер через датчик тока к второму и через диод - к базе управляющего транзистора, коллектор которого подключен к базе силового транзистора, а эмиттер - к второму выводу питания, база управляющего транзистора через введенную последовательную цепь, состоящую из конденсатора и резистора, зашунтированного диодом, подключена к коллектору силового транзистора.

На чертеже изображена схема ключа.

Ключ содержит силовой транзистор 1, базовая цепь которого запитана через резистор 2 и шунтирована управляющим транзистором 3, эмиттер которого подключен к выводу датчика 4 тока, а база - к диоду 5. Общая точка базы транзистора 3 и диода 5 подключена к конденсатору 6, соединенному последовательно с резистором 7, шунтированным диодом 8.

Принцип работы ключа заключается в следующем.

При возрастании тока, при котором напряжение на датчике тока 4 становится больше суммы напряжений на р-n-переходах диода 5 и базовой цепи транзистора 3, происходят отпирание транзистора 3 и запирание транзистора 1, при этом, из-за наличия положительной обратной связи, собранной на резисторе 7 и конденсаторе 6, ток этой цепочки окончательно открывает транзистор 3 и закрывает транзистор 1. Это состояние поддерживается в течение всего времени заряда конденсатора 6. После заряда конденсатора 6, ток через базовую цепь транзистора 3 прекращается и он начинает закрываться, открывая транзистор 1, и ток разряда, текущий через конденсатор 6 и диод 8 запирает окончательно транзистор 3 обратным напряжением, равным падению напряжения на открытом диоде 5. Если причина короткого замыкания или перегрузки не устранены, процесс повторяется. Продолжительность отпирающего импульса можно регулировать, включая последовательно с диодом 8 дополнительный резистор. Для ограничения скорости роста тока при коротком замыкании введена индуктивность 9, шунтированная диодом 10. При защите инверторов, нагруженных на вентильный или асинхронный двигатель, необходимо введение диодов 11, 12 и емкости 13.

Формула изобретения

СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий силовой транзистор, коллектор которого присоединен к первому выводу питания, а эмиттер через датчик тока - к второму и через диод - к базе управляющего транзистора, коллектор которого подключен к базе силового транзистора, а эмиттер - к второму выводу питания, отличающийся тем, что база управляющего транзистора через введенную последовательно цепь, состоящую из конденсатора и резистора, зашунтированного диодом, подключена к коллектору силового транзистора.

РИСУНКИ

Рисунок 1