Полупроводниковое реле

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЮТОРСКОМУ Св ТИЗЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик по834908 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 020178 (21) 2565355/18-21 (51)ф . Яд.з

Н 03 К 17/00

Н 03 К 17/60 с присоединением заявки йо—

ГосуаарственяыЯ коиитет

СССР ло аелаи язобретеинй я. отаумтиЯ. (23) Прноритет(53) УДК 621. 318.

057(088 8) Опубликовано 30.05,81. бюллетень И920

Дата опубликования описания 300 5.81 (72) Авторы изобретения

В.N, Новиков и О.С. Морозов (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к коммутационным элементам, и может быть ис. пользовано для коммутации нагрузок при подаче импульсного сигнала на время, большее длительности управляющего импульса, в случаях, когда к полупроводниковым реле предъявляются повышенные требования по надежности, 11 по отсутствию самосрабатывания в аварийном режиме (при выходе из строя отдельных элементов) и по потребляемому току.

Наиболее близким к предлагаемому является полупроводниковое реле, содержащее силовой транзисторный ключ, вход которого соединен с плюсом источника питания, а выход — с блоком управления, вход. блока управления подключен ко входу блока запуска силового транзисторного ключа, выход которого подключен к управляющему входу силового транзисторного ключа; выход блока управления подключен ко рходу преобразователя постоянного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу силового ключа (1).

Однако такое реле потребляет сравнИтельно большую мошность от источника управляющих импульсов, которая необходима для обеспечения открывания силового ключа в момент срабатывания реле. Кроме того, оно обладает повышенной вероятностью ложного срабатывания при выходе из строя тран зистора.

Цель изобретения — снижение мощности управления и повышение надежности

Указанная цель достигается тем, что в полупроводниковое реле, содержащее блок управления, подключенный ко входу преобразователя, силовой ключ, выполненный в виде тринэистора, база которого подключена к выходу преобразователя, а коллектор и эмиттер - к одному из полюсов источника питания и выходу устройства соответственно, блок запуска силового ключа-транзистора, выход которого соединен с базой транзистора, а входсо входом блока управления, причем второй вход блока управления подключен к выходу устройства, введены дополнительный силовой ключ, выполненный в виде транзистора противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к выходу устройства, эмиттер — к эмиттеру силового

834908 ключа-транзистора, а управляющий вход — к выходу преобразователя.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема полупровод никового реле.

Устройство содержит силовой транзисторный ключ 1, выполненный на транзистрре. 2, к базе которого подключены резисторы 3.. и 4; коллектор транзистора 2 соединен с плюсовой шиной источника напряжения. питания ,Ид„, а эмиттер — с блоком 5 управления, который представляет собой пороговый элемент с одним или двумя устойчивыми состояниями; вход блоКа 5 управления подключен к блокуб запуска силового ключа 1, содержащему трансформатор 7 и диод 8, который подключен к управляющему входу силового ключа 1; выход блока

5 управления подключен ко входу преобразователя 9 постоянного напряжения, состоящего из двухтактного автогенератора на транзисторах 10 и 11, соединенных базами через диоды 12 и 13 и с резисторами 14 и 15, подключенными к первичным обмоткам 25 трансформатора 16, вторичная обмотка которого подключена к выпря- . мителю на диодах 17 и 18, положительный вывод преобразователя 9 напряжения подключен к управляющему ЗО входу ключа 1, а отрицательный вы- . вод — к управляющему входу дополнительного транзисторного ключа 19, содержащего транзистор 20, противоположного по отношению к тран- 35 зистору 2 типа проводимости, в эмиттерно-базовую цепь которого включен резистор 21, причем ключ 19 соединен с ключом 1, общая шина 22 соединена с минусовой шиной источника питания.

Полупроводниковое реле работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение питания H „>T подано только на закрытый силовой ключ 1, остальные 45 элементы реле отключены от источника питания.

При приходе импульса управляющего напря>кения И по, поступающего одновременно на вход блока 5 управления 5П и через блок б запуска на управляющий вход ключа 1, транзистор 2 насыщается и напряжение питания через ключ 1 подается на блок 5 управления .и дополнительный транзисторный ключ

19. Если амплитуда импульса И„„ превышает порог срабатырания блокХ 5 управления, то блок 5 управления подает напряжение питания на преобразователь 9 в течение требуемого времени. При подаче напряжения пи- 60 тания преобразователь 9 возбуждается, включает дополнительные транзисторный ключ 19 (транзистор 20 насыщается} и поддержавает в открытом состоянии ключ 1 и ключ 19 в течение действия напряжения, питания, которое поступает на выход реле.

Средняя мощность, потребляемая полупроводниковым реле от источника управляющих импульсов, в 10 - 10+, раз меньше, чем в известном устройстве, при одинаковой амплитуде импульсов управляющего напряжения, при этом потребляемая преобразователем 9 мощность из-за введения дополнительного ключа 19 практически не увеличивается, так как транзистор

20 выбран противоположного по отношению к транзистору 2 типа проводимости. Уменьшение потребляемой мощности в значительной степени облегчает температурный режим работы реле, что приводит к повышению надежности

его работы. Кроме того,, в данном реле исключена воэможность ложного срабатывания из-за выхода. из строя находящегося в наиболее тяжелом эксплуатационном режиме транзистора .

2, увеличено время наработки на отказ (в 1,5 — 3 раза) за счет введения дополнительного ключа 19.

Формула изобретения

Полупроводниковое реле, содержащее блок управления, подключенный ко входу преобразователя, силовой ключ, выполненный в виде транзистора, база которого подключена к выходу преобразователя, а коллектор и эмиттер к одному из полюсов источника питания и выходу устройства соответственно, блок запуска силового ключатранзистора, выход которого соединен с базой транзистора, а вход - . co входом блока управления, причем второй вход блока управления подключен к выходу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения мощности управления и повышения надежности, введен дополнительный силовой ключ, выполненный в виде транзистора противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к выходу устройства, эмиттер - к эмиттеру силового ключатранзистора, а управляющий вход— к выходу преобразователя °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 630662, кл. Н 01 Н 47/00, Н 01 Н 17/60, 1977(поототип), 834908

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4118/86

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель И. Горелова

Редактор Н. Безродная ТехрЕд Т. Маточка Корректор В. Бутяга: