Магнитно-транзисторный ключ

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««766014 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (5%)М. Кл. (22) Заявлено 2208,78 (21) 2654823/18-21 с присоедииеиием заявки Йо (23) Приоритет

Н 03 К 17/60

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и открытий

Опубликовано 2309„8ф Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 230980

f53) УДК 621. 382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A. Глебов и Н.Б. Рожнин (71) Заявитель (54 ) МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в системах регулирования и управления, в автоматике и электроприводе.

Известен магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор., трансформатор тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой и выходной цепью силового транзистора, а вторичная через диод — последовательно с базовой цепью силового транзистора (11 .

Однако это известное устройство не отличается высокой надежностью, так как увеличение тока силового транзистора при перегрузках по току в его выходной цепи оказывается ничем не ограниченным.

Известен также магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, трансформатор тока, первичная обмотка которого соединена после-s5 довательно с нагрузкой и выходной цепью силового транзистора, а вторичная — первым выводом к первому выводу диода,а вторым выводом - к базе сило вого транзистора,управляющий транзи- тор, коллекторно-эмиттерная цепь которого подключена параллельно базоэмнттерному переходу силового транзистора (2g .

Однако и это устройство не отличается высокой надежностью.

Целью изобретения является повышение надежности.

Для этого в магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, трансформатор тока, первичная обмот-

Ка которого соединена последовательно с нагрузкой и выходной цепью силового транзистора, а вторичная — первым выводом - к первому выводу диода, а вторым выводом к базе силового транзистора, управляющий транзистор, коллекторно-эмнттерная цепь которого подключена параллельно базо-эмиттерному переходу силового транзистора,,введены дополнительный транзистор и резистор, который включен параллельно базо-эмиттерному переходу дополнительного транзистора одним выводом ко второму осевому диоду, а вторым — к эмиттеру силового транзистора, коллектор дополнительного транзистора соединен с базой управляющего транзистора, причем управляв766014

65 щий и дополнительный транзисторы разного типа проводимости.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема магнитнотранэисторного ключа.

Между шинами 1 и 2 питания включены последовательно выходная цепь силового транзистора 3 (его эмиттер соединен с шиной 1), первичная обмотка 4 трансформатора 5 и нагрузка 6.

Вторичная обмотка 7 трансформатора

5 первым выводом соединена с базой силового транзистора 3, а вторым через соединенные последовательно диод 8 и резистор 9 подключена к эмиттеру силового транзистора З.Второй вывод вторичной обмотки 7, кроме того, через диод 10 соединен с шиной питания 2.

Параллельно резистору 9 включен переход эмиттер-база дополнительного транзистора 11 того же типа про..водимости, что и силовой транзистор

3. База дополнительного транзистора соединена с эмиттером силового транзистора 3, а коллектор — с базой управляющей транзистора 12, имеющего ,тип проводимости, противоположный типу проводимости силового транзистора 3. Эмиттер транзистора 12 соединен с базой силового транзистора, а коллектор соединен с эмиттером силового транзистора 3.

Переходы база-эмиттер транзисторов 12 и 3 шунтиронаны соответственно резистором 13 и диодом 14.

К базе силового транзистора 3 подключены цепь отпирания, ныполненная в виде резистора 15, второй нынод которого соединен с шиной 2 питания, и цепь запирания 16. Последняя может быть выполнена, например, в виде управляемой цепи запирающего смещения.

В исходном состоянии На входе управляемой цепи запирания 16 действует сигнал, отпирание силового транзистора 3 током резистора 15 предотвращено.

Исчезновение сигнала со входа управляемой цепи эапирания 16 вызывает поступление тока резистора 15 в базовую цепь силового транзистора 3.

Из-за действия цепи положительной обратной связи, осуществляемой трансформатором 5, силовой транзистор переходит в режим насыщения.

В режиме насыщения по обмотке 7 и через резистор 9 протекает ток, пропорциональный току обмотки 4, т.е пропорциональный току коллектора силового транзистора 3. Ток обмотки

7 полностью поступает н базу силово го транзистора, пока величина этогс тока меньше порогового значения, пр. котором иа резисторе 9 создается на. пряжение, достаточное для отпирания эмиттерного перехода дополнительног„ транзистора 11.

Ь

f0

При достижении током обмотки 7 указанного порогового значения отпирается переход эмиттер-база дополнительного транзистора 11, и коллекторный ток этого транзистора дорастает до такой величины, что преодолевает шунтирующее действие резистора 13, и тогда отпирается базо-эмиттерный переход транзистора 12.

Начиная с этого уровня тока обмотки 7, а значит, с определенного уровня тока коллектора силового транзис-. тора 3, протекающего по обмотке 4 и пропорционального току обмотки 7,всякое увеличение тока обмотки 7, вызванное увеличением тока коллектора силоного транзистора, принодит одновременно к увеличению тока базы на величину 1 и к уменьшению этого же тока на величину л) о „„Jb . Это связано с тем, что приращение тока обмотки 7, равное a I, после отпирания перехода база-эмиттер дополнительного транзистора 11 практически полностью поступает в эмиттерную цепь этого транзистора и затем появляется н коллекторной цепи транзистора 12, будучи усиленным и о „ )Ъ, раэ, где

Ф„, Д вЂ” коэффициенты передачи по току транзисторов 11 и 12, из которых первый включен по схеме с общей базой, а второй — по схеме с общим эмиттером.

Таким образом, когда ток коллектора начинает превышать определенное значение, нозникает резкое уменьшение тока базы силового транзистора, и это приводит к функции (стабилизации) максимального уровня коллекторного тока. Уровень, при котором возникает описанная стабилизация тока коллектора, определяется, н первую очередь, выбором резистора 9.

Для коррекции уроння ограничения тока коллектора во время быстро протекающих процессов (например, при отпирании) таким образом, чтобы увеличить на короткое время ограничения, переход эмиттер-база дополнительного транзистора 11 или транзистора

12 может быть шунтиронан конденсатором.

Свойство схемы, состоящее в ограничении максимального уроння коллекторного тока силового транзистора, но-первых повышает надежность ключа, исключая перегрузку по току, и вовторых, обеспечивает возможность без введения каких-либо выравнивающих цепей соединять магнитно-транзисторные ключи, выполненные по предложенной схеме, параллельно, если нагрузочная способность одного ключа недостаточна лля создания требуемого тока в нагрузке.

Через диоды 14 и 10 после запирания силового транзистора выводится в источник энергия, накопленная в трансформаторе 5. Диод 8 предотвраща766014

Формула изобретения

Составитель Л. Багян

Редактор Q.Ñòåíèíà Техред Н.Граб . Корректор О. Билак

Заказ 6527/53 Тираж 995 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет пробой эмиттерного перехода транзистора 11.

Возможен другой вариант схемы.

При этом один вывод резистора, включенного последовательно со вторичной обмоткой трансформатора, соединен с базой силового транзистора,-.параллельно ему включена входная цепь дополнительного транзистора проводимости р-п-р-типа, коллектор которого подсоединен к базе управляющего транзистора проводимости п-р-п-типа, выходная цепь которого шунтирует входную цепь силового транзистора.

Магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, транс. форматор тока, первичная обмотка которого соединена последовательно с нагрузкой и выходной цепью силового транзистора, а вторичная первым выводом — к первому выводу диода, а вторым выводом к базе силового транзистора, управляющий транзистор, коллекторно-эмиттерная цепь которого подключена параллельно базо-эмиттерному переходу силового транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены дополнительный транзистор и резистор, который включен параллельно баэо-эмиттерному переходу дополнительного транзистора одним выводом ко второму выводу диода, а вторым к эмиттеру силового транзистора коллектор дополнительного транзистора соединен с базой управляющего транзистора, причем управляющий и допол>S нительный транзисторы разного типа проводимости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Авторское свидетельство СССР

Щ Р 561295, кл. Н 03 К 17/56, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР .по заявке 92543779/l8-21,19.07.78 (прототип) .