Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току

 

Союз Советскик

Соцналистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111 902254 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заввлано Р6Р879 (21) 2807196/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритвт

Опубликовано 300182. Бюллетень ¹ 4 (511 М. Кув. з

H 03 К 17/08

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 6 21 . 38 2

{088.8) Дата опубликования описания г "в (72) Авторы изобретения

Е.И,Громов и Б.В.Короп (71) Заявитель

{54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

ПО ТОКУ

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электрон-1 ной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в аппаратуре передачи данных и телемеханики.

Известен транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющие транзисторы и резисторы, эмиттер ключевого транзистора через резистор подключен к шине источника питания и соединен с базой управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к шине источника питания (1).

Недостатки устройства — сложность конструкции и низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является транзисторный ключ с защитой oT перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзисторы и резисторы эмиттер ключевого транзисУ тора, коллектор которого подключен к шине подключения нагрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена к коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первой шиье источника питания, и через второй резистор соединена с .шиной управления, которая через. третий резистор подключена к первой шине источника питания (2).

Недостатком устройства является низкая надежность.

Цель изобретения — увеличение надежности устройства.

Указанная цель. достигается тем, что в транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзисторы и резисторы, эмиттер ключевого транзистора, коллек тор которого подключен к шине подключения нагрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена к коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первой шине источника питания, и через второй резистор соединена с шиной управления, которая через третий

25 резистор подключена к nepsoa шине источника питания, введен элемент с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, термоэависимый от ключевого транзистора и вклю30 ченный между второй шиной источника

902254! питания и базой управляющего транзистора, которая через четвертый резистор соединена с эмиттером ключевого транзистора.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току содержит ключевой 1 и управляющий 2 транзисторы, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 резисторы элемент 7 с от- 10 рицательным температурным коэффициентом сопротивления, в качестве которого использован составной транзистор. База транзистора 1 через резистор 4 подключена к шине 8 управления, эмиттер транзистора 2 соединен с пер- 15 вой шиной 9 источника питания, элемент 7 включен между базой транзистора 2 и второй шиной 10 источника питания, коллектор транзистора 1 соединен с шиной 11 подключения нагрузки.Щ

Устройство функционирует следующим образом.

Допустим, что на шину 8 поступает сигнал положительной полярности. При этом переход база-эмиттер транзисто- р ра 1 протекает открывающий ток и этот транзистор отпирается. Через нагрузку, подключенную. к шине 11, начинает протекать ток. При исчезновении управляющего сигнала на шине 8 транзистор 1 запирается и ток через нагрузку прекращается. Если в открытом состоянии транзисторного ключа сопротивление нагрузки уменьшается, то при некотором значении тока нагрузки напряжение на резисторе 3 достигает порогового значения отпирания перехода база.эмиттер транзистора 2 и последний начинает отпираться. Вследствие этого происходит шунтирование перехода 40 база-эмиттер транзистора 1 и он переходит из насыщенного в активное состояние. Ток в нагрузке прекращает расти и дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит лишь к перераспределению мощности, выделяемой в нагрузке и на транзисторе 1.

Мощность, выделяемая на транзисторе 1, находящимся в активном режиме, приводит к нагреванию этого транзистора и, следовательно, к на- греванию элемента 7. Базо-эмиттерный ток транзистора 2 возрастает, транзистор 2 еще больше отпирается, что

1 ведет к дополнительному запиранию транзистора 1, уменьшению тока через нагрузку и уменьшению мощности, выделяемой на транзисторе 1.

После устранения перегрузки транзистор 1 возвращается в насыщенное состояние.

Введение соответствующим образом включенного элемента с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления позволяет не только ограничить на определенном уровне ток через нагрузку, но и обеспечивает такой режим функционирования ключевого транзистора, когда выделяемая на нем мощность при любом значении сопротивления нагрузки не превышает номинальную. Это и обусловливает повышение надежности функционирования устройства.

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой оТ .iерегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзисторы и резисторы, эмиттер ключевого транзистора, коллектор которого подключен к шине подключения нагрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена к коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первой шине источника питания, и через второй резистор соединена с шиной управления, которая через третий резистор подключена к первой шине источника питания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения надежности, в него введен элемент с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, термозависимый от ключевого транзистора и включенный между второй шиной источника питания и базой управляющего транзистора, которая через четвертый резистор соединена с эмиттером ключевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 9 1762260, кл. Н 03 К 17/00, 1976.

2. Техническое описание аппаратуры. ДУМКА, 3 т 2.131.025 ТО, 1976.

902254

Составитель В.НеФедов

Редактор A.Ìoòûëü Техред A. Бабинец Корректор С.Щомак

Заказ 12419/70 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4