Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току Советский патент 1987 года по МПК H03K17/812 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использован в различных коммутационных устройствах, в частности для управления исполнительными механизмами автоматических загрузчиков, входящих в состав диффузионного оборудования производства полупроводниковых приборов

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема транзисторного ключа с защитой от перегрузки по току.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току содержит, блок 1 гальванической развязки, блок 2 формирования базового тока, выходной каскад 3, нагрузку 4, компаратор 5 с регулировкой порога срабатывания, запоминающий триггер 6, управляющий триггер 7, первый элемент И-НЕ 8, второй элемент И-НЕ 9, инвертор 10, светодирд 11, первый резистор 12, вт рой резистор 13, конденсатор 14, общую шину 15, входную шину 16, шину 17 питания.

Конструктивно транзисторный ключ с защитой о г перегрузки по току выполнен следующим образом.

Вход блока 1 гальванической развя ки соединен с входной шиной 16, выход подключен к входу инвертора 10 и к первому входу первого элемента И-НЕ 8, выход которого подключен к входу блока 2 формирования базового тока, выход которого соединен с входом выходного каскада 3, первый выхо которого подключен к нагрузке 4, а второй выход - к входу компаратора 5 с регулировкой порога срабатывания, выход компаратора 5 соединен с S-вхо дом запоминающего триггера 6, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ 9 и к аноду светодиода 11, катод которого через первый резистор 12 соединен с общей шиной 15. Выход инвертора 10 подключен к второму входу второго элеме;нт И-НЕ 9, выход которого соединен с S-входом управляющего триггера 7. Инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ .8. R-входы управляющего 6 и запоминающего 7 триггеров подключены к первому выводу второго резистора 13 и через конденсатор 14 - к обшей

шине 15, второй вывод второго резистора 13 подключен к шине 17 питания. Транзисторный ключ с защитой от

перегрузки по току работает следующим образом.

При включении питания импульс, вырабатываемый RC-цепочкой (резистор 13, нагрузка 4) вырабатывает сигнал,

устанавливающий запоминающий 6 и управляющий 7 триггеры в исходное состояние, т.е. в момент включения питания на R-входах обоих триггеров присутствует низкий потенциал (О),

который по истечении времени переходного процесса (определяемого ве- - личиной емкости конденсатора 14 и номиналом второго резистора 13) становится высоким (). В исходном состоянии на выходе запоминающего триггера 6 присутствует потенциал О, запираюшдй второй элемент И-НЕ 9 и светодиод 11. На выходе управляющего триггера 7 присутствует потенциал

1 ,открьшающий первый элемент И-НЕ8.

При появлении на входной шине 16 входного сигнала на выходе блока 1 гальванической развязки появляется высокий потенциал (1). Этот потенциал вместе с -сигналом с выхода управляющего триггера 7 открывает первый элемент И-НЕ 8, на выходе которого появляется сигнал О. Этот сигнал является управляющим для блока 2

формирования базового тока, который открывает силовые транзисторы выходного каскада 3. Через открытые силовые транзисторы выходного каскада 3 и нагрузку 4 начинает протекать ток. При превышении током (через силовой транзистор) допустимого значения потенциал на выходе компаратора 5 и на S-входе запоминающего триггера 6 изменится с уровня 1 до уровня

О. Запоминающий триггер 6 опрокинется, на его выходе появится сигнал 1. Этим потенциалом открывается светодиод 11, через который начинает протекать ток. Излучаемый при этом

светодиодом 11 свет сигнализирует о наличии перегрузки по току. Одновременно с этим с выхода запоминающего триггера 6 потенциал I приложен к первому входу второго элемента И-НЕ

9. Но при этом проинвертированный инвертором 10 сигнал с выхода блока 1 гальванической развязки 1 препятствует открыванию второго элемента И-НЕ 9, поэтому состояние его выхода

313453304

и, соответственно, управляющего триг-Формула изобретения гера 7 останется неизменным, т.е.

потенциал 1 с выхода управляющего Транзисторный ключ с защитой от триггера 7 поддерживает первый эле-перегрузки по току, содержащий блок мент И-НЕ 8 в открытом состоянии. Сое-гальванической развязки, вход которо- тояние силовых транзисторов выходно-го соединен с входной шиной, а выход- го каскада 3 не изменится, и работас первым входом первого элемента И- устройства, в котором используетсяНЕ, к выходу которого последовательно транзисторный ключ, продолжается. юподключены блок формирования базового Вместе с тем информация о наличиитока, выходной каскад и нагрузка, перегрузки по току хранится в запоми-второй выход выходного каскада соеди- нающем триггере 6.нен с входом компаратора с регулиров- В момент окончания входного сигна-кой порога срабатывания, запоминающий ла на входной шине 16 потенциал 1 igтригр-ер и инвертор, отличаю- на выходе блока 1 гальванической раз-щ и и с я тем, что,- с целью повьш1е- вязки изменится на потенциал О.ния надежности и расширения функцио- Элемент И-НЕ 8 закроется, на его вы-нальных возможностей, выход компара- ходе появится сигнал 1, которыйтора соединен с S-входом запоминающе- вернет транзисторный ключ в исходное 20го триггера, выход которого подклю- состояние - силовые транзисторы выход-чен к первому входу второго элемента ного каскада 3 закроются, и ток черезИ-НЕ и аноду светодиода, катод кото- нагрузку не протекает. Потенциал О,рого через первый резистор соединен снимаемый с блока 1 гальвани-с общей шиной, выход второго эле- ческой развязки, проинвертируется 25мента И-НЕ соединен с S-входом управ- инвертором 10 и откроет второй эле-ляющего триггера, выход которого сое- мент И-НЕ 9. В результате этого опро-динен с вторьм входом первого эле- кинется управляющий триггер 7, потен-мента И-НЕ, выход блока гальваничес- циал на его выходе изменится до уров-кой развязки подключен к входу инвер- ня О и закроет первый элемент И-НЕ ЗОтора, выход которого соединен с вто- 8. И при подаче следующего входногорым входом второго элемента И-НЕ, сигнала транзисторный ключ с защитойR-входы управляющего и запоминающего ,от перегрузки по току не меняет свое-триггеров подключены к первому выходу го состояния.второго резистора и через конденсаВ исходное состояние логические - к общей шине, второй вывод втоустройства могут вернуться только по-рого резистора подключен к шине питасле повторного включения питания.ния.

Изобретение может быть использовано в различных коммутационных устг ройствах, в частности для управления исполнительными механизмами автоматических загрузчиков, входящих в состав диффузионного оборудования производства полупроводниковых приборов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства. Транзисторный ключ содержит блок 1 гальванической развязки, блок 2 формирования базового тока, нагрузку 4, элементы И-НЕ 3 и 9, инвертор 10. При превышении током допустимого значения потенциал на выходе компаратора 5 с регулировкой порога срабатьшания и на S-входе запоминающего триггера 6 изменится с уровня до уровня О. Светодиод 11 откроется и будет сигнализировать о наличии перегрузки по току. Потенциал 1 управляющего триггера 7 будет поддерживать злемент И-НЕ 8 в открытом состоянии. Состояние силовых транзисторов выходного каскада 3 не изменится и работа устройства будет продолжаться. I ил. сл ел со 00 о