Реверсивный переключатель тока для управления индуктивной нагрузкой Советский патент 1988 года по МПК H03K17/60 

(Л

00

4;

4

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может быть использовано в различных электротехнических и радиоэлектронных устройствах, в частности длш реверсивного управления индуктивными нагрузками, например, поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения - повышение надежности при сохранении экономичности за счет исключения протекания сквозных токов.

На чертеже представлена принци- пиальна51 электрическая схема реверсивного переключателя тока для управления индуктивной нагрузкой.

Устройство содержит мостовую схему на четырех транзисторных ключах

1 - 4

, которые выполнены составными

на транзисторах разного типа проводимости, соответственно 5 12, первый и второй управляющие транзисторы 13 и 14, четыре резистора 15 - 18, два диода 19 и 20, два дополнительных транзистора 21 и 22, индуктивную нагрузку 23, выводы 24 и 25 для подключения нагрузки, шину 26 питания, общую шину 27, первую и вторило управляющие шины 28 и 29,

Выводы одной из диагоналей мосто- Boii схемы соединены с выводами 24 и

25подключения индуктивной нагрузки 23, выводы другой диагонали - с шино

26питания и общей шиной 27.

Базы первого и второго управляющих транзисторов 13 и 14 через составляющие первый и второй резисторы 15 и 16 соединены с первой и второй управляющими шинами 28 и 29 и с эмиттерами соответствующих дополнительных транзисторов 22 и 21, коллекторы управляющих транзисторов 13 и 14 через соответствующие третий и четвертый резисторы 18 и 17 и эмиттеры непосредственно подключены к базам транзисторных ключей противопололшых плс ч мостовой схемы, соответственно 2,3 и 1,4, базы первого и второго дополнительных транзисторов 21 и 22 соединены с общей шиной, эмиттеры через соответствующие первый и второ диоды 19 и 20 соединены с выводами 24 и 25 подключения индуктивной нагрузки 23, и коллекторы через база эмиттерные переходы выходных транзисторов 9 и 11 транзисторных ключей

5

0

5

0

5

0

5

0

5

3 и 4 соединены с выводами 24 и 25 подключения индуктивной нагрузки 23.

Устро 1ство работает следующим образом.

При подаче напряжения управления на первую шину 28 управления открывается первый управляюи1,ий транзистор 13, который, в свою очередь, открывает транзисторные ключи 2 и 3 путем пропускания их базового тока. Через открытые транзисторные ключи 2 и 3 по нагрузке 23 начинает протекать ток в направлении от вывода 24 к выводу 25. При этом, через открытый транзисторный ключ 2 к последовательно соединенным эмиттерному переходу первого дополнительного транзистора 21 и второму диоду 20 прикладывается напряжение питания, которое для них является обратным. Но поскольку при этом параллельно и встречно эмиттер- ному переходу первого дополнительного транзистора 21 включены последовательно соединенные э мттерные переходы второго управляюш,его транзистора 14 и входного транзистора 12 транзисторного ключа 4, то обратное напряжение на эмиттерном переходе первого дополнительного транзистора 21 не превышает двойного прямого падения напряжения на эмиттерном .переходе транзисторов, которое является неопасным для низковольтного эмиттерного перехода первого дополнительного транзистора 21.

При снятии напрялсения управления с первой шины 28 управления закоы- вается первый управляющий транзистор 13, который обрывает базовый ток транзисторных ключей 2 и 3. При этом . закрываются транзисторный ключ 2 и входной транзистор 10 составного транзисторного ключа 3. Закрытие выходного транзистора 9 составного транзисторного ключа 3 не происходит, поскольку при закрывании транзисторного ключа 2, обрывающего депь питания 1П1ДУКТИВНОЙ нагрузки 23, возникает напряжение самоиндукции индуктивной нагрузки 23, открывающее через второй диод 20 первый дополнительный транзистор 21, который, образуя с выходным транзистором 9 транзисторный аналог тиристора, поддерживает его во включенном состоянии на время замыкания тока самоиндукции индуктивной нагрузки 23.

3

Таким образом, при снятии напряжения управления цепь индуктивной нагрузки 23 оказывается закороченно через второй диод 20 транзисторным аналогом тиристора, образованного первым дополнительным транзистором 21 и выходным транзистором 9 составного транзисторного ключа 3.

Во время протекания тока самоиндукции индуктивной нагрузки 23 за счет имеющегося соединения эмиттера первого дополнительного транзистора 21 с базой второго управляющего транзистора 14 к эмиттерному переходу последнего прикладывается запирающе напрял ение. Наличие запирающего на- прялсения на входе второго управляющего транзистора 14, подключенного базой к второй шине 29 управления, во время замыкания тока самоиндукци индуктивной нагрузки 23, возникающего при снятии напряжения управления с первой шины 28 управления, надежн исключает в случае подачи напряжени управления на вторую шину 29 управления включение второго управляющего транзистора 14, управляющего вклчением транзисторных ключей 1 и 4. Поэтому во время замыкания тока самоиндукции, когда открыт выходной транзистор 9 составного транзисторного ключа 3, включение находящегос вместе с ним в одной стойке мостово схемы транзисторного ключа 1 не происходит, что исключает сквозные токи в мостовой схеме при управлении с длительностью паузы между моменто снятия напряжения управления с одно из шин управления и моментом подачи напряжения управления на другую ши

0

5

0

5

0

5

0

ну управления, меньшей времени замыкания тока самоиндукции индуктивной нагрузки.

Работа переключателя при подаче и снятиии напряжения управления на вторую шину 29 управления происходит аналогично.

Формула изобретения

Реверсивный переключатель тока для управления индуктивной нагрузкой, содержащий мостовую схему на четырех транзисторных ключах,, которые выполнены составными на транзисторах разного типа проводимости, выводы одной из диагоналей мостовой схемы соединены с выводами подключения индуктивной нагрузки, выводы другой диагонали - с шиной питания и общей шиной, два управляющих транзистора, базы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управления, а коллекторы и эмиттеры - с базами транзисторных ключей противоположных плеч мостовой схемы, два диода, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности, введены два дополнительных транзистора, базы которых соединены с общей шиной, а коллекторы через база-эмиттерные переходы выходных транзисторов третьего и четвертого составных транзисторных ключей - с выводами подключения нагрузки, эмиттеры дополнительных транзисторов соединены через соответствующие диоды с выводами подключения нагрузки и с базами соответствующих управляющих транзисторов.

Изобретение относится к области электротехники и радиотехники. Реверсивный переключатель тока для управления индуктивной нагрузкой содержит мостовую схему на четырех транзисторных ключах 1-4, выполненных составными на транзисторах 5-12 разного типа проводимости, управляющие транзисторы 13,14, резисторы 15-18, диоды 19,20, транзисторы 21, 22, индуктивную нагрузку 23, выводы 24,25 для подключения нагрузки, шину (Ш) 26 питания, общую Ш 27-и управляющие Ш 28,29. Изобретение повьшает надежность при сохранении экономичности. 1 ил. i