Транзисторное переключающее реле Советский патент 1984 года по МПК H03K17/60 

Изобретение предназначено для уп равления бесконтактным электродвига телем постоянного тока и может быть Использовано в устройствах автоматики . Известен ключевой транзисторный усилитель.мощности без дополнительных источников питания, содержащий :включенные последовательно между по люсами источника питания первый верхний- транзистор, диод, второй ни НИИ транзистор. База первого транзи стора соединена с точкой соединения диода и коллектора второго транзистора и через резистор - с источником питания. Нагрузка подключена к точке соединения первого транзистора и диода. Верхний транзистор управляется от нижнего ll . Недостатком этого усилителя является низкий КПД, так как для насы щения верхнего транзистора необходи применить низкоомный резистор в его базе, через который, при открывании нижнеготранзистора, протекает ток более чем на порядок больший, чем в случае, когда открыт верхний транзистор. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является транзисторное переключающее реле, содержащее первый и второй силовые транзисторы одного типа проводимости, управляющий транзистор другого типа проводимости, коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, а эмиттер через первый диод в прямом направле нии соединен со своей базой, коллек торами управляющего и второго силового транзисторов, эмиттер послед го соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные выводы обоих источников питания соединены с общей шиной t 2, Недостатком такого репе являютСП отсутствие защиты управляющего транзистора другого типа проводимости и возможности выключать ток в нагрузке закрыванием первого и второго силовых транзисторов. Для откл ч.ения нагрузки необходимо обеспечит раздельное управление первым и вторым Силовым транзисторами. Цель изобретения - повышение надежности транзисторного переключа щего реле, Указанная цель достигается тем, что в транзисторное переключающее реле, содержащее первый и второй си ловые транзисторы одного типа прово димости; управляющий транзистор дру гого типа проводимости г причем коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, а эмитте гчерез первый диод в прямом направлении соединен со своей базой, коллекторами управляющего и второго силового транзисторов, эмиттер последнего соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные выводы обоих источников питания соедине нь1 с общей шиной, введены одиннадцать резисторов, пятьдополнительных транзисторов, три диода и элемент И, при этом первый и второй резисторы вктао- чены. между базой и эмиттером управляющего транзистора и положительным выводом первого источника питания соответственно, эмиттер первого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, база - с эмиттером, а коллектор -с базой управляющего транзистора, к коллектору и базе управляющего транзистора через третий и четвертый резисторы подключены база и коллектор второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен через вторЬй диод и третий дополнительный транзистор с общей шиной, эмиттер четвертого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания непосредственно, база - через пятый резистор,, а также через шестой резистор с коллектором третьего дог полнительного транзистора,эммитер через седьмой резистор с коллектором управляющего транзистора,база второго силового транзистора связана через восьмой резистор с отрицательным выводом второго источника питания, через девятый резистор и переход коллекторбаз а пятого дополнительного транзи.стора - с общей шиной,база четвертого и эмиттер пятого дополнительных транзисторов соединены через десятый и одиннадцатый резисторы с выходами первого и второго элементов И соответственно, причем первые входы этих элементов соединены с входной шинойг/ а вторые - с шиной управления, первый вход первого элемента И является ин версным, параллельно, первому силовому транзистору и .нагрузке подклю,чены третий и четвертый диоды в обipaTHOM направлении. На чертеже приведена схема предлагаемого транзисторного переключаю-, щего реле. Транзисторное переключающее реле содерйсит первый силовой транзистор 1, к эмиттеру которого подключена йагрузка 2, второй силовой транзистор 3, включенный в эмиттер транзистора 1 первый диод 4, третий 5 и четвертый 6 диоды, управляющий транзистор 7 противоположного типа проводимости, включенный между первым сточником 8 питания я базой транзистора 1 база транзистора 1 соедаейа с коллектором транзистора 3, первый 9 и второй 10 дополнительные транзисторы, третий 11, четвертый 12 пятый 13 дополнительные транзисторы второй диод 14, с первого по одиннадцатый резисторы 15 - 25, первый 26 и второй 27 элементы И, второй источник питания 28, причем база тра зистора 12 соединена через резистор 20 с коллектором транзистора 11. К коллектору транзистора 11 через диод 14 подключен эмиттер транзистора 10 Для выключения одновременно транзист ров 1 и 3 установлены элементы И 26 и 27. Через резисторы 24 и 25 выходы элементов 26 та 27 соединены с базой .транзистора 11 и эмиттером транзисто ра 13, коллектортранзистора 13 через резистор 23 соединен с базой тра зистора 3, пе реходы база-эмиттер тра зисторов 3, 7 и 12 зашунтированы резисторами 22, 15 и 19 для их надежно го закрываний. Второе плечо схемы по лучает питание от источника 28 питания. Управляющие- сигналы подаются на входы резисторов 19 и 20, а общая точка источников питания соединена с общей шиной. Транзисторное переключающее реле работает следующим оЬраэом; При нулевом сигнале на входе транзисторы 13 и 3 закрыты. Пусть через транзистор 3 течет остаточный ток. Выбором величины резистора 21 исключается возможность включения транзистора 7 при заданном остаточном токе. Для включения управляющего транзистора 7.необходимо, чтобы напряжение на базе транзистора 1 превышало остаточное напряжение диода 14, Этим задерживается вюиочение транзистора 7-гфи емкостном характере . нагрузки 2. Когда напряжение на базе транзистора 1 превшиает напряжение диода 14, начинается ла;винообразный режим включения трайзистора 7 через транзистор 1J). При емкостном характере нагрузки 2 с помощью резистора 16 и транзистора 9 достигается ограничение тока через транзистор 7. При подаче на вход транзисторного переключающего реле 1 начинают открываться транзисторы 13 и 3. Через транзистор 7 Течет ток, достаточный для срабатывания транзистора 9,что приводит к уменьшению тока через транзистор 7 и быстрому закрыванию транзисторов 7 и 9. Через открытый транзистор 3 течет ток нагрузки 2 и ток через резистор 21. Напряжение на нагрузке 2 близко к напряжению источника 28 питания, если напряжение и источников питания одинаковы, а напряжение на диоде 4 близко к напряжению база - эмиттер транзистора 1. Для обеспечения отключения нагрузки служат транзисторы 12 и 11. .Их введение уменьшает импульсный ток че-. рез транзистор 7 при включении транзистора 3, что также способствует повышению надежности устройства, При опытном производстве транзисторных переключающих реле по предлагаемой схеме оГказов управляющего транзистора 7 не наблюдается. Таким образом, предлагаемое транзисторное переключающее реле по сравненйю с известными обеспечивает защиту управляющего и верхнего силового транзистора (управляемого от нижнеro силового транзистора) oi; возник- новения сквозного тока, от короткого замыкания нижнего транзистора, от короткого замлкания нагрузки, при емкостном характере нагрузки, что способствует повышению нгщежности транзисторного переключающего роле к, одновременно, повышает производительность труда.при пусконаладочных ; работ ах обьектов,. -в составе которых используются эти реле.

ТРАНЗИСТОРНОЕ ПЕРЕКЛЮЧМ)Й(ЁВ РЕШЕ, содержащее первый и второй силовые тразисторы одного типа проводимости, управляющий транзистор другого типа проводимости, причем коллектор первого силового транзистора соединен с положительным выводом первого источника ,а эмиттер через первый диод в прямом направлении соединен со своей базой, коллекторами управляющего и второго силового транзисторов, эмиттер последнего соединен с отрицательным выводом второго источника питания, свободные вывода обоих источников .-.питания соединены с общей шиной, отличающееся тем,что с целью повышения надежности,в него введены одиннадцать резисторов,пять дополнительных транзисторов,три до.полнительных диода и два элемента И, при этом первый и второй резисторы включены между базой и эмиттеромупра1вляющего транзистора и положительным выводом первого источн ика питания соответственно,эмиттер пер , вого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания, база с эмиттером, а коллектор - с базой управляющего транзистора, к коллектору и базе управляющего транзистора через третий и четвертый резисторы подключены база и коллектор второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен через второй диод и третий дополнительный транзистор с общей шиной, эмиттер четвертого дополнительного транзистора соединен с положительным выводом первого источника питания непосредственно, база - через пятый резистор, а также через шестой резистор с коллектором третьего дополнительного транзистора, эмиттер (Л через седьмой резистор с коллектором управляющего транзистора, база второго силового транзистора связана через восьмой резистор с отрицательным выводом второго источника питания, через девятый резистор и переход коллектор - база пятого дополнительного транзистора - с общей шиной,база четвертого и эмиттер пятого дополнитель:ных транзисторов соединены через; десятый и одиннадцатый резисторы : с выходами первого и второго элементов И соответственно, причем D1 первые входы этих элементов соедиifiib нены с входной шиной, а вторые с шиной управления, первый вход О перйого элемента И является инверсным, параллельно первому силовому транзистору и нагрузке подключены третий и четвертый . диоды в обратном направлении.