Устройство для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H01F7/18 H01H47/32 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл управления индуктивными нагрузками, питаемых от источников постоянного напряжения. Известны полупроводниковые переключающие устройства, осуществляющие управление индуктивными нагрузками, периодически .подключаемыми к источнику постоянного напряжения, содержа щи источник постоянного напряжения, два управляемых ключа, включенных в противоположные плечи моста, два дру гих плеча которого образованы встреч но включенными диодаи и, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ моста Cl 1 и С23о Недостатком указанных устройств является низкая скорость включения индуктивной нагрузки, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является устройство для управления электромагнитным механизмом, содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключд, первый из которых состоит из сил вого транзистора и измерительного резистора, а второй из включенных согласно-последовательно силового транзистора, противоположного типа проводимости, и диода, два возвратных диода, образуют другие плечи мос та, входная диагональ которого подкл чена к основному источнику постоянно го напряжения , а выходная диагональ к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транзис тора первого ключа, управляющий тран зистор, того же типа проводимости, коллектор которого через первый базовый резистор соединен с базой силового транзистора второго ключа, а ба за - с управляющим выводом устройств компаратор, подключенныйпервым входом к точке соединения измерительного резистора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опорного напряк(ения, а выходом к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединений основного источника постоянного напряжения и первого ключа, силовой транзистор которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором С 3 1 Недостатком данного устройства является низкая скорость включения индуктивной нагрузки и, как следствие. 1 1J низкая максимальная частота коммутации электромагнитного механизмао Цель изобретения - улучшение эксплуатационных Характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измеритель ного резистора, а второй - из включен ных согласно-последовательно силового транзистора противоположного типа прО: водимости и диода, два возвратных диода, образуют другие плечи моста,в одная диагональ которого подключена к . основному источнику постоянного напряк ения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того же типа проводимости, коллектор которого через первый базовый резистор соединен с базой силового транзистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компаратор, подключенный первым входом к точке соединения измерительного резистора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опорного напряжения, а выходом - к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения основного источника постоянного напряжения и первого ключа, тип проводимости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором, введен включенный согласно-последовательно с основным источником постоянного напряжения форсирующий источник постоянного напряжения, к свободному выходу которого подключен эмиттер пятого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подключен к точке соединения второго ключа и вывода для подключения нагрузки, а база через второй базовый резистор - к коллектору шестого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эмиттер шестого транзистора подсоединен к коллектору управляющего транзистора, а база соединена со свободным выводом форсирующего источника I10 постоянного напряжения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно. На чертеже представлена электричес кая схема устройства для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока. Устройство содержит два ключа, пер вый из которых состоит из силового транзистора 1 и измерительного резистора 2, а второй - з включенных согласно-последовательного силового транзистора 3 и Диода , два возвратных диода 5 и 6, образующих другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источни-. ку 7 постоянного напряжения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки 8, подктиоченный к базе силового транзистора 1 управляющий ;транзистор 9 коллектор которого через первый базовый резистор 10 соеди нен с базой силового транзистора 3, компаратор 11, подключенный первым входом к точке соединения измеритель ного резистора 2 и силового транзистора 1, вторым входом к источнику 12 опорного напряжения, а выходом - к базе четвертого транзистора 13, форсирующий источник I постоянного напряжения, к свободному выводу которого подключен эмиттер пятого транзистора 15, коллектор которого подключен к точке 16 соединения второго ключа и вывода для подключения нагрузки 8, а база через второй базовый резистор 17 - к коллектору шесто го транзистс ра 18, причем эмиттер шестого транзистора 18 подсоединен к коллектору управляющего транзистора 9 а база соединена со свободным выводом форсирующего источника посто янного напряжения через резистор 19 и с коллектором четвертого транзистора 13 непосредственно. Устройство работает следующим образом. . . При подаче отпирающего импульса в цепь базы управляющего транзистора 9 данный транзистор открывается, что вызывает открывани е транзисторов 1, 15 и 18, Диод 4 при этом закрыт, так как к его катоду через транзистор 15 приложен положительный потенциал от источника Т, и ток в цепи Коллектора транзистора 3 отсутствует. Через индуктивную нагрузку начинает нарастать ток, определяемый суммарным воздействием обоих источников 7 и 1А„ При достижении током нагрузки заданного значения сигнал, снимаемый . с резистора 2, открывает компаратор 11 и транзистор 13, что вызывает закрывание транзисторов 15 и 18, атакже открывание транзисторов 3 и диода i. При этом режим форсированного включения нагрузки при суммарном напряжении источников постоянного напряжения 7 и Н автоматически заканчивается и источник форсирующего напряжения Т от нагрузки автоматически отключается. В номинальном режиме ток нагрузки определяется напряжением источника 7, при этом в устройстве открыты транзисторы 1, 3, 9 и 13 и диод i. В момент снятия отпирающего сигнала, со входа управляющего транзистора 9 все ранее Ьткрытые транзисторы закрываются и через диоды 5 и 6 в источ-ник 7 начинается возврат электрической энергии, накопленной в индуктивной нагрузке. Режим BO3Bpata вызывает форсированное уменьшение тока в нагрузке 8 и ее форсированное отключение. При подаче очередного управляющего импульса на вход транзистора 9 нагрузка 8 вновь подключится вначале к обоим источникам 7 и И, а при достижении током нагрузки заданного значения перейдет в номинальный режим работ от основного источника постоянного напрях(ения 7. Таким образом, изобретение позволяет форсировать процесс увеличения тока в индуктивной нагрузке и тем самым уменьшить время включения, что улучшает эксплуатационные характеристики устройств, использующих изобретение.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее включенные в противополох ные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора, а вторьй - из включенных согласно-последовательно сипового транзистора противоположного типа проводимости и диода, два возвратных диода образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напряжения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки,подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того типа проводимости, коллектор которого через г-орвый базовый резистор соединен с базой силового тран.зистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компаратор, подключенный первым входом к точке соединения измерительного резис-i тора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опорного напряжения, а выходом к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения основного источника постоянного напряжения и первого ключа, тип проводимости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки, введен включенный согласно-последовательно с основным источником постоянного напряжения форсирующий источник постоян(Л ного напряжения, к свободному вЭёоду Которого подключен эмиттер пятого с транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подключен к точке соединения ключа . и вывода для подключения нагрузки, 4 а база через второй базовый резисО5 тор - к коллектору шестого транзис тора, тип проводимости которого сов00 падает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эмиттер шестого транзистора подсоединен к коллектору управляюи;его транзистора, а база соединена со свободным выводом форсирующего источника постоянного напряжения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно,