Устройство коммутации

 

и1 569028

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналмстичеора

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.10.75 (21) 2181149/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.77 (51) M Кл Н ОЗК 17/60 (осударствеииый комитет

Соеета Мииистрое СССР па далем изабретеиий и открытий (53) УДК 621.382.63 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. М. Ивкин и A. К. Токарев

Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при Московском ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшем техническом училище им. Н. 3. Баумана (54) УСТРОИСТВО КОММУТАЦИИ

Изобретение относится к области электротехники, Известны устройства коммутации с защитой от перегрузки для регулирования среднего значения тока в активно-индуктивной нагрузке. Такие устройства имеют силовые транзисторы, коммутирующие и шунтирующие нагрузку, которые включены в мостовую схему, в одну из диагоналей которой включена нагрузка, а в другую — источник питания.

Защита от перегрузки по току в пусковых и переходных режимах обеспечивается цепочкой нелинейной обратной связи, сигнал с которой поступает на транзистор защиты по току (1).

Из-за наличия значительного количества последовательно включенных элементов быстродействие цепи нелинейной обратной связи, невысоко, поэтому эффективность обратной связи по току низка. Это может привести к превышению максимально допустимого коллекторного тока силовых транзисторов, а длительность перегрузки — к увеличению рассеиваемой мощности в режиме переключений.

Известно также устройство коммутации, содержащее коммутирующие транзисторы, включенные по мостовой схеме, в одну из диагоналей которой включена нагрузка, а в другую — источник питания, и содержащее два вспомогательных источника питания, положительная шина каждого из которых соединена с соответствующим концом нагрузки (2).

5 Недостатком этого устройства является необеспеченность ограничения тока нагрузки и значительная потребляемая мощность.

Целью изобретения является обеспечение

10 ограничения тока нагрузки и уменьшение потребляемой мощности.

Эта цель достигается тем, что в устройство коммутации, содержащее коммутирующие транзисторы, включенные по мостовой схеме, 15 в одну из диагоналей когорой включена нагруз ка, а в другую — источник питания, и содержащее также два вспомогательных источника питания, положительная шина каждого из которых соединена с соответствующим

20 концом нагрузки, введены два дополнительных транзистора, каждый из которых включен последовательно с соответствующим коммутирующим транзистором через резистор, базы дополнительных транзисторов через вве25 денные стабилитроны и резисторы подключены к отрицательным шинам вспомогательных источников питания соответственно, аноды стабилитронов через дополнительно введенные диоды подключены,к коллекторам со30 ответствующих коммутирующих транзисто569028

10 ров, а параллельно переходу эмиттер — коллектор включен резистор, На чертеже представлено предлагаемое устройство коммутации.

Устройство коммутации имеет коммутирующие транзисторы 1, шунтирующие транзисторы 2, нагрузку 3, резисторы нелинейной обратной связи 4, дополнительные транзисторы защиты по току 5, резисторы ограничения тока 6, стабилитроны 7, резисторы базового смещения 8, отрицательную шину 9 вспомогательного источника питания 10, шунпирующие диоды 11, дополнительные диоды

12 стабилизации опорного базового напряжения транзисторов 5, основной источник питания 13, транзисторы 14, 15, 16, источник запирающего напряжения 17.

Устройство работает следующим образом.

В момент времени, когда коммутирующие транзисторы 1 находятся в состоянии «закрыто», а транзисторы 5 и шунтирующие нагрузку 3 в состоянии «открыто», ток через нагрузку не течет. Это обычное состояние реле.

В момент переключения одного плеча, когда транзистор 1 переходит из состояния «закрыто» в состоян ие «оIKpbITQ», а транзистор

2 из «открытого» в «закрытое», при этом транзистор 1 закрыт, транзисторы 5, 15 и 16 от крыты, образуется путь тока через транзистор 1 одного плеча, нагрузку 3, транзистор

2, резистор 4 и транзистор 5 другого плеча.

При этом транзистор 5 насыщается от вспомогательного источника 10 через диод 12 и резистор 8, а прямое напряжение на диоде 12 является опорным базовым напряжением.

Напряжение на резисторе 4 пропорционально току нагрузки. В момент превышения тока нагрузки допустимого значения транзистор 5 закрывается и открывается доступ тока через резистор 6 ограниченая тока нагрузки. В случае перехода реле в обратное состояние транзистор 2 переходит в состояние «закры15

40 то» и на его переходе коллектор — эмиттер напряжение равно напряжению источника питания 13, транзистор 5 закрыт прямым напряжением на диоде 11, который фяксирует величину запирающего напряжения на переходе база — эмиттер этого транзистора от бросков напряжения, а. стабилитроны 7 сводят потребление мощности источника питания к м инимуму, когда транзистор 5 закрыт.

Транзисторы 1 и 2 закрываются источником 17.

Формула изобретения

Устройство, коммутации, содержащее коммутирующие транзисторы, включенные по мостовой схеме, в одну из диатоналей которой включена. нагрузка, а в другую — источник питания, и содержащее также два. вспомогательных источника питания, положительная шина каждого из которых соединена с соответствующим концом нагрузки, о т л ич а ющееся тем, что, с целью обеспечения ограничения тока нагрузки и уменьшения потребляемой мощности, введены два дополнительных транзистора, каждый из которых включен последовательно с соответствующим коммутырующим транзистором через резистор, базы дополнительных транзисторов через введенные стабилитроны и резисторы подключены к отрицательным шинам вспомогательных источников питания соответственно, аноды стабилитронов через дополнительно введенные диоды подключены к коллекторам соответствующих ком мутарующих транзисторов, а параллельно переходу эмиттер — коллектор включен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при э кспертизе

1. Патент США № 3332007, кл. 323 â€, 1967 г.

2. Патент Англии № 1132411, кл. Н ЗТ 5Р, 1966 г.

569028

Составитель Л. Морозова

Редактор Н. Каменская Техред М. Семенов Корректор А. Степанова

Заказ 1839/16 Изд. № 656 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2