Транзисторный ключ Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении систем контроля и управления.

Цель изобретения - повышение надежности транзисторного ключа за счет введения защиты от перегрузки по току.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, трансформатор 3 тока с тремя обмотками 4-6, первый 7 и второй 8 диоды, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 резисторы, блок 13 сравнения, логический элемент ИЛИ 14. При этом первая выходная шина 15 соединена с началом первой обмотки 4 трансформатора 3 тока, конец которой подключен к коллектору первого транзистора 1, база которого соединена с началом второй обмотки 5 трансформатора 3 тока, конец которой подключен к эмиттеру первого транзистора 1 и второй выходной шине 16. Начало третьей обмотки 6 трансформатора 3 тока соединено с первым выводом первого резистора 9, база и эмиттер второго транзистора 2 соответственно подключены к первому и второму выводам второго резистора 10, первый вход блока 13 сравнения соединен с шиной 17 источника опорного напряжения, а второй вход - с вторым выводом первого резистора 9 и через третий резистор 11 - с эмиттером второго транзистора 2 и обшей шиной 18, которая подключена к анодам первого 7 и второго 8 диодов. Выход блока 13 сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, второй вход которого подключен к входной шине 19, а выход - к базе второго транзистора 2, коллектор которого соединен с катодом первого диода 7 и началом третьей обмотки 6 трансформатора 3 тока, катод второго диода 8 подключен к концу третьей обмотки 6 трансформатора тока 3 и через четвертый резистор 12 - к шине 20 источника питания.

При подаче входного сигнала высокого уровня на второй вход элемента ИЛИ 14 и наличии низкого уровня напряжения на

первом входе, поступаюш,его с блока 13 сравнения, сигнал высокого уровня с выхода элемента ИЛИ 14 обеспечивает отпирание транзистора 2. В результате через третью обмотку 6 трансформатора 3 тока протекает ток, величина которого ограничивается резистором 12. Когда входной сигнал принимает низкий уровень, на выходе элемента ИЛИ 14 появляется сигнал низкого уровня, что приводит к выключению транзистора 2. При запирании транзистора 2 накопленная энергия магнитного поля трансформатора 3 тока вызывает выбросы напряжения обратной полярности на всех трех обмотках 4-6 трансформатора тока 3. Выброс, возникаюШ.ИЙ на второй обмотке 5 трансформатора 3 тока, вызывает регенеративное включение транзистора 1. Когда входной сигнал принимает высокий уровень, открывается транзистор 2 и вместе с диодом 8 шунтирует третью обмотку 6 трансформатора 3 тока. В результате начинается процесс выключения транзистора 1. После запирания транзистора 1 через третью обмотку 6 трансформатора 3 тока протекает намагничиваюший ток, и цикл работы повторяется.

При перегрузке или коротком замыкании в нагрузке увеличивается ток, протекаюш.ий через транзистор 1, в результате чего пропорционально растет напряжение на третьей обмотке 6 трансформатора 3 тока, которое суммируется с напряжением источника питания, подключенного к шине 20, и поступает на делитель напряжения, состоящий из резисторов 9 и 11. С резистора 11 напряжение, пропорциональное току силовой цепи, подается на второй вход блока 13 сравнения и сравнивается с напряжением опорного источника, подключенного к шине 17. При превышении тока через транзистор 1 выше заданного уровня на выходе блока 13 сравнения появляется сигнал высокого уровня, который поступает на первый вход элемента ИЛИ, в результате чего на его выходе присутствует высокий уровень напряжения, что приводит к отпиранию транзистора 2 и запиранию транзистора 1.

ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый и второй транзисторы, трансформатор тока с тремя обмотками, первый и второй диоды, первый, второй и третий резисторы, входную и общую щины, шину источника питания, причем первая выходная шина соединена с началом первой обмотки трансформатора тока, конец которой подключен к коллектору первого транзистора, соединенного базой с началом второй обмотки трансформатора тока, конец которой подключен к эмиттеру первого транзистора и второй выходной шине, начало третьей обмотки трансформатора тока соединено с первым выводом первого резистора, база и эмиттер второго транзистора соответственно подключены к первому и второму выводам второго резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены блок сравнения, логический элемент ИЛИ и четвертый резистор, причем первый вход блока сравнения соединен с шиной источника опорного напряжения, а второй вход - с вторым выводом первого резистора и через третий резистор - с эмиттером второго транзистора, проводимость которого соответствует проводимости первого транзистора, и обш,ей шиной, подключенной к анодам первого и второго диодов, выход блока сравнения соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входной шине, а выход - к базе i второго транзистора, коллектор которого (Л соединен с катодом первого диода и началом третьей обмотки трансформатора тока, катод второго диода подключен к концу третьей обмотки трансформатора тока и через четвертый резистор - к шине источника питания. со О1 «iu