Коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/60 H03K17/78 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в инверторах, импульсных регуляторах, ключевых преобразователях напряжения и TOKHt Цель изобретения - повышение надежности коммутатора путем автоматической защиты силового транзистора от перехода в нормальный активньй режим и от токовой перегрузки. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Коммутатор содержит светодиод 1, оптически связанный с фотодиодом 2, первьй транзистор 3 п-р-п-типа, стабилитрон 4, nepBbtfi диод 5, конденсатор 6, первый резистор 7, второй резистор 8, анод и катод светодиода 1 соединены соответственно с выводами 9 и 10 источника управляющих сигналов, анод фотодиода 2 соединен с базой транзистора 3, эмиттер которого соединен с анодом стабилитрона 4 и первым выводом конденсатора 6, вто рой вывод которого соединен через резистор 7 с катодом диода 5, коллек тор транзистора 3 соединен с анодом - диода 5 и положительным полюсом источника 11 напряжения питания, отрицательньц полюс которого соединен с первым выводом резистора 8. В устройство введены второй транзистор 12 п-р-п-типа, третий 13 и четвертый 14 транзисторы р-п-р-типа, второй диод 15, а также третий 16, четвертый 17, пятьп 18 и шестой 19 резисторы. Коллектор транзисторна 12 соединен через резистор 16 с базой транзистора 13, эмиттер транзистора 12 соединен с вторым выводом резистора 8 и через резистор 17 с змиттером транзистора 3, база транзистора 12 соединена через резистор 18 с эмиттером транзистора 3 и через резистор 19 с коллектором транзистора 13 и анодом диода 15, катод которого соединен с катодо стабилитрона 4 и базой транзистора 14, змиттеры транзисторов 13 и 14 соединены с вторым выводом конденса- тора 6, коллектор транзистора 14 сое динен с катодом фотодиода 2. Устройство работает следующим образом. До включения источника 11 транзис торы 12-14 закрыты и управляющие сиг налы на выводах 9 и Ю не оказывают воздействия на силовой транзистор 3 1 92 При включении источника 11 конденсатор 6 начинает заряжаться по цепи с диодом 5 и резистором 7. Если разность потенциалов на выводах конденсатора 6 не достаточна для пробоя стабилитрона 4, то транзистор 14 остается закрытым, а цепь с фотодиодом 2 - разомкнутой. Этим устраняется опасность преждевременного отпирания силового транзистора 3, который при небольшом базовом токе может оказаться в нормальном активном режиме и выйти из строя. По мере зарядки конденсатора 6 разность потенциалов на его выводах достигает уровня, при котором происходит пробой стабилитрона 4, транзистор 14 включается и переходит в режим насыщения, замыкая цепь с фотодиодом .2. Теперь при возбуждении светодиода 1 сигналами, поступающими на выводы 9 и 10, освещенный фотодиод 2 создает фототок, достаточный для надежного включения силового транзистора 3. Транзисторы 12 и 13 и резисторы 16, 18 и 19 действуют в сочетании как триггер, который управляется сигналом напряжения, возникающим на резисторе 17 от выходного тока устройства. Если выходной ток не превьппает установленной величины, то сигнал напряжения на резисторе 17 не достаточен для запуска триггера и транзисторы 2 и 13 выключены. При токовой перегрузке сигнал напряжения на резисторе 17 включает триггер, коллекторный потенциал транзистора 13 резко возрастает и по цепи с диодом 13 выключает транзистор 14 и размыкает цепь с фотодиодом 2. Таким образом, в устройстве обеспечена автоматическая запрета силового транз.истора 3 как от перехода в нормальный активный режим, так и от токовой перегрузки, что в совокупности повьш1ает надежность коммутатора. Формула изобретения Коммутатор, содержащий светодиод, оптически связанньй с фотодиодом, первый транзистор п-р-п-типа, стабилитрон, первый диод, конденсатор, первый и второй резисторы, анод и катод светодиода соединены соответственно с выводами источника управляющих сигналов, анод фотодиода соединен с базой первого транзистора, эмиттер

31

которого соединен с анодом -стабилитрона и с первым выводом конденсатора, второй вывод конденсатора соединен через nepBbrii резистор с катодом первого диода, коллектор первого транзистора соединен с анодом первого диода и положительным полюсом источника напряжения питания, отрицательный полюс которого соединен с первым выводом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй транзистор п-р-п-типа третий и четвертый транзисторы р-п-р типа, второй диод, третий, четвертый пятый и шестой резисторы, коллектор второго транзистора соединен через

294

третий резистор с базой третьего транзистора, эмиттер второго транзистора соединен с вторым выводом второго резистора и через четвертый резистор с эмиттером первого транзистора, база второго транзистора соединена через пятый резистор с эмиттером первого транзистора и через шестой резистор с коллектором третьего транзистора и анодом второго диода, катод которого соединен с катодом стабилитрона и базой четвертого транзистора, эмиттеры третьего и четвертого транзисторов соединены с вторым

выводом конденсатора, коллектор четвертого транзистора соединен с катодом фотодиода.

Изобретение относится к импульсной технике. Может использоваться в инверторах, импульсных регуляторах, ключевых преобразователях напряжения и тока. Цель изобретения - повышение надежности - достигается путем автоматической .защиты силового транзистора от перехода в нормальный активный режим и от токовой перегрузки. Для этого в устройство дополнительно введены второй транзистор 12 п-р-птипа, третий 13 и четвертый 14 транзисторы р-п-р-типа, второй диод 15, резисторы 16-19. Устройство также содержит светодиод 1, фотодиод 2, транзистор 3 п-р-п-типа, стабилитрон 4, первый диод 5, конденсатор 6, резисторы 7 и 8, выводы 9 и 10 управляющих сигналов, источник 11 питания. Вве- денные элементы предотвращают включение силового транзистора в случаях недостаточного напряжения квазиавтоS номного источника питания и превышения допустимого тока нагрузки. 1 ил. СЛ