Устройство реверсирования тока Советский патент 1986 года по МПК H03K17/00 

37, 38 и 21; общая шина 18, отрицательные полюсы 19, 20 и положительные полюсы 22,23 инвертирующих каскадов 6, 7, выход 24 регулирующего элемента, инвертирующий вход 25 ин-. вертирующего усилителям неинвертирующий вход 26, его выход 27, выводы регулирующего элемента 16 - управляющий вход 28, первый 29 и второй 30 полюсы питания, положительная клемма источника питания 31 устройства.

Изобретение относится к электронной коммутационной технике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования для реверсирования нормированных значений тока.

Цель изобретения - расширение диапазона коммутируемых нагрузок путем введения в мостовой управляемый переключатель истокового повторителя на МДП-транзисторе, инвертирующего усилителя и регулирующего элемента за счет отслеживания величины падения напряжения на нагрузке и соответствующего регулирования величины напряже- кия питания мостового переключателя при сохранении допустимого напряжения управления МДП-транзисторами мостового переключателя.

На чертеже показана принципиальная схема устройства.

Устройство содержит мостовой переключатель 1 на МДП-транзисторах 2-5, например, н-типа, первый 6 и второй 7 инвертирующие каскады, выполненные, , например, на и -Р-h-транзисторе 8 и резисторе 9, стабилизатор 10 тока, инвертор 11, истоковый повторитель 12, вьшолненный на МДП-транзисторе 13 того же типа, что и МДП-транзисторы мостового переключателя, и на резис- тивном делителе 14 напряжения, инвертирующий усилитель 15, например, на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью, регулиру- кяций элемент 16.

В первую диагональ мостового переключателя 1 включена нагрузка. Между первым выводом 17 второй диагона

входы 32,, ЗА и выходы 35, 36 инвертирующих каскадов 6, 7, управляющая шина 33 устройства. Цель достигается за счет отслеживания величины падения напряжения на нагрузке и соответствующего регулирования величины напряжения питания мостового переключателя при сохранении допустимого напряжения управления ВДП-транзис- торами мостового переключателя.- 4 з.п , 1 ил.

8

5

15

20

30 35

25

ли мостового переключателя 1 на МДП- транзисторах, к которому подключен затвор М,ЦП-транзистора 13 истокового повторителя 12, и общей шиной 18, к которой подключены отрицательные полюсы 19 и 20 питания инвертирующих каскадов 6 и 7, включен стабилизатор 10 тока. Второй вывод 21 второй диагонали мостового переключателя 1-на МДП-транзисторах соединен с положительным полюсами 22 и 23 питания инвертирующих каскадов 6 и 7, со стоком М,ЦП-транзистора 13 истокового повторителя 12 и подключен к выходу 24 регулирующего элемента 16.

Ме:жду истоком МДП-транзистора 13 истокового повторителя 12 и общей шиной 18 включен резистивный дели7 тель 14 напряжения, средняя точка которого подключена к инвертирующему входу 25 инвертирующего усилителя 15, неинвертирующий вход 26 и выход 27 которого подключены соответственно к общей шине 18 и управляющему входу 28 регулирующего элемента 16, первый 29 и второй 30 полюсы питания которого подключены соответственно к положительной клемме 31 источника питания устройства и к общей шине 18. Вход 32 первого инвертирующего каскада 6 подключен к управляющей шине 33 устройства и к входу инвертора 11, вьпГод .которого подключен к входу 34 второго инвертирующего каскада 7. Выходы 35 и 36 инвертирующих каскадов 6 и 7 подключены соответственно к попарно объердненным затворам МДП-транзисто- ров 2 и 5, 3 и 4, образующим соответ- .твенно первьш 37 и второй 38 управляющиечателя.

входы мостового переклю

Эмиттер h -р-п-транзистора 8 инвертирующего каскада 6(7) соединен с отрицательным полюсом питания 19(20) инвертирующего каскада, положительный полюс питания которого соединен с одним выводом 15езистора 9, второй вывод которого соединен с коллекторо транзистора 8 и вьгходом соответствующего инвертирующего каскада 6(7), база транзистора 8 является входом инвертирующего каскада.

Регулирующий элемент 16 выполнен на двух транзисторах различного типа проводимости и трех резисторах. Коллектор и база соответственно транзисторов h- и р-типа объединены и подключены к одному из выводов пер вого резистора, второй вывод которого подключен к эмиттеру р- h-р-транзистора и является первым полюсом 29 питания регулирующего элемента 16. Второй и третий резисторы включены последовательно между вторым полюсом 30 питания и его выходом 24, к которому подключен коллектор р - и -р- транзистора. Общий вывод второго и третьего резисторов подключен к эмит теру и - р - In-транзистора, база которого является управляющим входом 28 регулирующего элемента 16.

Инвертирующий усилитель 15 выполнен на операционном усилителе с ре- .зистором в цепи отрицательной обратной связи и резистором в цепи инвертирующего входа.

Устройство работает следующим образом..

В исходном состоянии.на управляющую шину 33 подан сигнал низкого уровня. На выходах 35 и 36 инвертирующих каскадов 6 и 7 при этом формируются соответственно сигналы высокого (напряжение на выходе 24 регулирующего элемента) и низкого (общая шина 18) уровней. МДП-транзисторы 2 и 5 открыты, а МДП-транзисторы 3 и 4 закрыты. Ток через нагрузку протекает в одном направлении - с.выхода 24 регулирующего элемента через МДП-транзисторы 2 и 5 и стабилизатор 10 тока.

При поступлении сигнала высокого уровня на управляющую шину 33 устройства открываются МДП-транзисторы 3 и 4 и ток через нагрузку меняет свое направление.

10

15

5

5

0 0

5

0

5 0

5

При изменении сопротивления нагрузки напряжение на стабилизаторе 10 тока также изменяется. Это изменение напряжения отслеживается инвертирую- цим усилителем 15. Истоковый повто- ритель 12 слузкит для согласования выходного сопротивления стабилизатора 10 тока с входным сопротивлением инвертирующего усилителя 15. Выходной сигнал инвертирующего усилителя управляет работой регулирующего элемента 16.

При увеличении сопротивления нагрузки напряжение на стабилизаторе тока уменьшается, а на выходе инвертирующего усилителя - увеличивается. Сопротивление р- и -Р -транзистора регулирующего элемента 16 при этом уменьшается, что приводит к увеличению напряжения питания, поступающего на мостовой переключатель 1.

Напряжение, подаваемое на мостовой переключатель, выбирается и регулируется таким образом, чтобы при минимальном сопротивлении нагрузки его величина была меньше предельно допустимого напряжения затвор - исток открытого МДП-транзистора мостового переключателя. Максимальная величина этого напряжения ограничена предельно допустимым напряжением сток - исток МДП-транзисторов переключателя, которое значительно больше предельно допустимого напряжения затвор - исток.

Формула изобретения

1. Устройство реверсирования тока, содержащее мостовой переключатель, два инвертирующих каскада, стабилизатор тока и инвертор, в первую диагональ мостового переключателя включена нагрузка, к первому выводу второй диагонали мостового переключателя подключен один из выводов стабилизатора тока, отрицательные полюса питания инвертирующих каскадов подключены к общей шнне, вход первого ин- вертирунлцего каскада подключен к управляющей шине устройства и к входу инвертора, выход которого подключен к входу второго инвертирующего каскада:, выходы первого и второго инвертирующих каскадов подключены соответственно к первому и второму управляющим входам мостового переключателя, отличающееся тем, что. с

целью расщирения диапазона коммутируемых нагрузок, в него введены инвертирующий усилитель, регулирующий элемент и истоковый повторитель, состоящий из МДП-транзистора и резистивно- го делителя напряжения, включенного между истоком МДП-транзистора и общей шиной, к которой подключен второй вывод стабилизатора тока, средняя топка резистивного делителя подключена к инвертирующему входу инвертирующего усилителя, неинвертирующий вход которого подключен к общей шине,а выход - к управляющему входу регулирующего элемента, выход которого подключен к вто рому выводу второй диагонали мостового переключателя, положительным полюсам питания инвертирующих каскадов и стоку МДП-транзистора истокового повторителя, а затвор того же МДП- транзистора соединен с первым выводом второй диагонали мостового переключателя, первый и втор.ой полюса питания регулирующего элемента подключены соответственно к положительной клемме источника питания устройства и к об- ней шине.

2, Устройство по п., 1,, отличающееся тем, что мостовой пе реключатель выполнен на МДП-транзис- торах того же типа, что и МДП-тран- зистор истокового повторителя, стоки первого и второго МДП-транзисторов объединены и подключены к второму вы воду второй диагонали мостового переключателя, истоки третьего и четвертого МДП-транзисторов также объединены и подключены к первому выводу второй диагонали мостового переключа теля, затворы первого и четвертого, второго и третьего МДП-транзисторов попарно объединены и подключены соответственно к первому и второму управляющим входам мостового переключа теля, исток первого и сток третьего МДП-транзисторов и соответственно исток второго и сток четвертого МДП- транзисторов попарно объединены и

подключены к узлам подключения наг- $0 его выходом.

Редактор В. Петраш

Составитель В. Лементуев Техред Л.Олейник

Заказ 4021/55Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

J1O делам изобретений, и открытий 113035, i Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

рузки первой диагонали мостового переключателя .

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инвертирующий каскад выполнен на транзисторе h -р -h -типа, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом питани инвертирующего каскада, положитель- ньй полюс питания которого соединен с одним выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором транзистора н-р -h -типа, и является выходом инвертирующего каскада, база транзистора ь-р -и -типа является входом инвертирующего каскада.

4.Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е. е с я тем, что регулиру- ющи:й элемент выполнен на двух транзисторах и трех резисторах, коллек- тор и база соответственно к -р -h - и

Р -h -р -транзисторов объединены и подключены к одному из выводов первого резистора, второй вывод которого подключен к эмиттеру р -и -р - транзистора и является первым полюсом питания регулирующего элемента, ззторой и третий резисторы включены последовательно между вторым полюсом питания регулирующего элемента и его выя;одом, к которому подключен коллек тор р -HI -р -транзистора, точка объединения второго и третьего транзисторов подключена к эмиттеру и -р-h - тр 1нзистора, база которого является управляющим входом регулирующего элемента . ,

5.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что инверти ру- ющий усилитель выполнен на операционном усилителе, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов инвертирующего усилителя, вторые выводы которых подключены к инвертирующему входу и выходу инвертирующего усилителя, неинвертирующий вход операционного усилителя и его выход являют-- ся соответственно неинвертирующим входом инвертирующего усилителя и

Корректор И. Эрдейи

Устройство относится к элбктрон- ной коммутационной технике. Может быть использовано в устройствах автоматического -регулирования для реверсирования нормированных значений тока. Целью изобретения является расширение диапазона коммутируемых наг33 рузок. Для этого в устройство, содержащее мостовой переключатель 1 на ЩП-транзисторах 2 и 5, инвертирующие каскады 6 и 7,стабилизатор тока 1C, ;инвертор 11, введены инвертирукндий усилитель 15, построенный на базе операционного усилителя с отрицательной обратной связью; регулирующий элемент 16; истоковый повторитель 12, выполненный на НЦП-транзисторе 13 и- . на резистивном делителе напряжения 14. Инвертирующие каскады 6 и 7 выполнены на h -р-h -транзисторе 8 и резисторе 9. МДП-транзистор 13 того же типа, что и МДП-транзйсторы мостового переключателя. Регулирующий элемент выполнен на двух транзисторах и трех резисторах. На чертеже указаны: выводы мостового переключателя в с Й1 25 (Л