Оптоэлектронный ключ с защитой по току Советский патент 1987 года по МПК H03K17/08 

1

Изобретение относится к импульс технике и автоматике, в частности электронной коммутационной технике и может быть использовано, наприме в аппаратуре передачи данных и в рбототехнологических комплексах.

Цель изобретения - повьшение надежности оптоэлектронного ключа.

На чертеже представлена принципиальная схема оптоэлектрониого ключ с защитой по току,

Оптоэлектронньй ключ с защитой току содержит транзисторный оптрон 1, первый, второй, третий и четвертый резисторы 2-5, первый и второ транзисторы 6 и 7 разного типа провдимости, элемент 8 односторонней проводимости, входные шины 9 и 10, выходную шину 11, первую и вторую шины 12 и 13 питания,

Светодиод транзисторного оптрона 1 подключен к входным шинам 9 и 10 устройства, эмиттеры фототранзистора транзисторного оптрона 1 и второго транзистора 7 соединены с второй шииой 13 питания, коллектор фототранзистора транзисторного оптрона соединен с первым выводом третьего резистора 4, второй вывод которого соединен с первым выводом элемента 8 односторонней проводимости и базой первого транзистора 6, первый резистор 2 включен между базой первого транзистора 6 и первой шиной 12 питания, эмиттер первого транзистора 6 через четвертый резистор 5 соединен с первой шиной 12 питания, а коллектор - с базой второго транзистора 7, второй резистор 3 включен параллельно переходу база - эмиттер второго транзистора 7, коллектор которого соединен с вторым выводом элемента 8 односторонней проводимости и с выходной шиной 11 ключа,

Оптоэлектронный ключ с защитой п току работает следующим образом,

В исходном состоянии, когда опт

рои 1.выключен, первый резистор 2 обеспечивает надежное закрывание первого транзистора 6, Аналогичную роль вьтолняет и второй резистор 3 для второго транзистора 7,

Не идет ток и через элемент 8 односторонней проводимости, так как оба его вывода находятся под одинаковым потенциалом. При загорании светодиода транзисторного оптрона 1

0

Ь

появляется ток в цепи третьего резистора 4, причем режим работы устройства выбираются таким, чтобы суммарное напряжение на третьем резисторе 4 и напряжение насьш1ения фототранзистора транзисторного оптрона 1 было значительно меньше падения напряжения на первом резисторе 2, которое, в свою очередь, будет близко к потенциалу источника питания. Четвертый резистор 5 будет задавать величину тока эмиттера первого транзистора 6, большая часть кото5 рого будет являться и базовым током второго транзистора 7. Таким образом, второй транзистор 7 окажется в насьш1ении, и через нагрузку пойдет ток, расчетная величина которого должна быть меньше произведения базового тока на коэффициент усиления второго транзистора 7, а элемент 8 односторонней проводимости будет смещен в обратном направлении,

В случае нарушения нормальных усло- -Бий эксплуатации ключа, например при уменьшении сопротивления нагрузки ниже номинального, ток в цепи будет увели чиваться до тех пор, пока второй транзистор 7 не начнет выходить из насыщения. Увеличение падения напряжения между коллектором и эмиттером второго транзистора 7 приводит к. смещению в прямом направлении элес мента 8 односторонней проводимости.

Дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приведет к уменьшению падения напряжения на первом резис- торе 2, что в свою очередь приведет к уменьшению тока эмиттера первого транзистора 6 и к еще большему закрыванию второго транзистора 7, т,е, к уменьшению тока коллектора этого транзистора.

5

0

0

В случае короткого замыкания в нагрузке падение напряжения на первом резисторе 2 будет не больше падения напряжения на элементе 8 односторонней проводимости, смещенном в прямом направлении, а значит весьма мал будет ток эмиттера первого транзистора 6,

Таким образом, в случае короткого замыкания в нагрузке ток коллектора второго транзистора 7 будет значительно меньше номинального тока коммутации. При устранении короткого замыкания схема обеспечивает автомати-

ческий возврат всех режимов в нормальное состояние.

Использование предлагаемого опто- электронного ключа позволяет сущест- венно повысить надежность благодаря применению схемы защиты от коротких замыканий и перегрузок по току.

Формула изобретения

Оптоэлектронный ключ с защитой по току, содержащий транзисторный опт- рон, два транзистора разного типа проводимости, четыре резистора и элемент односторонней проводимости, светодиод транзисторного оптрона Подключен к входным шинам ключа, первый резистор включен между базой первого транзистора и первой шиной питания, второй резистор включен паРедактор Л, Зайцева

Составитель Г. Терешина

Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова

Заказ 5713/54 Тираж 900. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

раллельно переходу база - эмиттер второго транзистора, коллектор фототранзистора транзисторного оптрона соединен с первым выводом третьего резистора, эмиттеры фототранзистора транзисторного оптрона и второго транзистора соединены с второй шиной питания, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности, второй вывод третьего резистора соединен с первым выводом элемента односторонней проводимости и с базой первого транзистора ,

эмиттер которого через четвертый резистор соединен с первой шиной питания, а коллектор - с базой второго транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом элемента односторонней проводимости и выходной .шиной ключа.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использова10 т но в. электронной коммутационной технике , в частности в аппаратуре передачи данных и в робототехнологических комплексах. Предлагаемый оптоэлек- тронный ключ содержит транзисторный оптрон 1, резисторы 2-5, транзисторы 6 и 7 разного типа проводимости, элемент 8 односторонней проводимости, шины входные 9 и 10, выходную 11, питания 12 и 13. Использование предлагаемого оптоэлектронного ключа позволит существенно повысить надежность благодаря применению цепей.защиты от коротких замыканий и перегрузок по току, выполненных на резисторе 2, элементе 8 и транзисторе 6, 1 ил. (Л со ел 4 42 О СО