Транзисторный ключ Советский патент 1989 года по МПК H03K17/60 

И;1 1бретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и дискретного электропривода.

Цель изобретения - повьппе/пи ЩЦ и надежности работы.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой 1, первьш 2, второй 3 и третий 4 управляющие транзисторы, уп- равлягопи й элемент 5 (например, тран- зисторньй оптрон), стабилитрон 6, датчик 7 тока, конденсатор 8, пять резисторов 9-13. Общая шина 14 подключена к первым выводам резистора 9 и конденсатора 8, вход управляющего элемента 5 соединен с входной шиной 15, а первый выход через резистор 10 подключен к ошне 16 питания, эмиттер транзистора 1 подключен к первому выводу резистора 11, база транзистора 2 соединена с вторым выводом резистора 9 и первым выводом стабилитрона 6, второй вывод которого подключен к второму выходу управляющего элемента 5, кроме того, эмиттер транзистора 1 подключен к выходной шине 17, база - к второму выводу резистора 11 и коллектору транзистора 2, эмиттер которого соединен с общей шиной 14, коллектор транзистора 1 через датчик 7 тока соединен с .общей тиной 14 и через резистор 12 - с вторым выводом конденсатора В, коллектором транзистора 3 и базой транзистора 4, эмиттер которого соединен с общей шиной 14, а коллектор - с базой транзистора 3 и первым выводом резистора 13, второй вывод которого соединен с эмиттером транзистора 3 и вторым выводо стабилитрона 6. Нагрузка 18 включена между шиной 16 питания и выходной шиной 17.

Транзисторный ключ работает след образом.

При подаче сигнала на входную шину 15 открываются транзисторный оптрон 5, транзистор 2 и транзистор 1. При значении выходного тока, меньшем тока срабатывания защиты, транзисторы 3 и 4 закрыты.

При увеличении тока нагрузки 18 напряжение на датчике 7 тока линейно возрастает, напряжение база - эмиттер транзистора 1 изменяется мало, следовательно, напряжение кол

5

0

5

0

5

0

5

лектор - эмиттер транзистора 1 уменьшается, при этом рассеиваемая мощность на транзисторе 1 растет медленнее, чем по линейному закону. Когда напряжение на датчике 7 тока становится равным напряжению коллектор - эмиттер транзистора 1, мощность, рассеиваемая на транзисторе 1, становится равной мощности, рассеиваемой на датчике 7 тока, и при дальнейшем увеличении тока начинает уменьшаться.

Максимальное значение рассеиваемой мощности на транзисторе 1 в предлагаемом устройстве примерно в четыре раза меньше, чем в прототипе, за счет перераспределения мощности между транзистором 1 и датчиком 7 тока.

Когда напряжение на датчике 7 тока становится равным напряжению отпирания транзистора 4, коллекторный ток транзистора 4 увеличивается и отпирается транзистор 3, что, в свою очередь, приводит к полному отпиранию транзистора 4. Резистор 13 через открытый и насыщенный транзистор 4 шунтирует последовательно включенные стабилитрон 6 и участок база - эмиттер транзистора 2, Транзистор 1 при этом запирается. Выключение защиты производится снятием сигнала на входной шине 15.

Достоинство предлагаемого устройства - высокая точность срабатывания защиты при сохранении высокого КПД и малой рассеиваемой мощности на силовом транзисторе за счет перераспределения выходного напряжения между силовым транзистором 1 и датчиком 7 . Кроме того, за счет перераспределения мощности между силовым транзистором 1 и датчиком 7 тока существенно уменьшается мощность, рассеиваемая силовым транзистором, и, следовательно, повьппа- ется надежность транзисторного ключа.

Ф о

рмула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий сьшовой и первый управляющий транзисторы, управляющий элемент, стабилитрон, датчик тока, конденсатор и четыре резистора, первые вьшоды первого резистора и конденсатора соединены с общей шиной, вход управляющего элемента соединен с входной шиной, а первый выход через второй резистор подключен к шине питания, эмиттер силового транзистора подключен к первому выводу третьего резистора, база лервого управляющего транзистора соединена с вторым выводом первого резистора и с первым выводом стабилитрона, второй вывод которого подключен к второму выходу управляющего элемента, отличающий- с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности работы, введены второй и третий управляющие транзисторы и пятый резистор, змиттер силового транзистора подключен к выходной шине, база - к второму выводу третьего резистора и к коллектору перво

го управляющего транзистора, змиттер которого соединен с общей шиной, коллектор силового транзистора через датчик тока соединен с общей шиной, а через четвертый резистор с вторым выводом конденсатора, коллектором второго управляющего и базой третьего управляющего транзисторов, эмиттер третьего управляющего транзистора соединен с общий шиной, а коллектор - с базой второго управляющего транзистора и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером второго управляющего транзистора и вторым выводом стабилитрона.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и дискретного электропривода. Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы. Для этого в устройство введены два управляющих транзистора 3,4 и резистор 13. Устройство также содержит силовой транзистор 1 и управляющий транзистор 2, управляющий элемент 5, стабилитрон 6, конденсатор 8, резисторы 9 - 12, датчик 7 тока. За счет введения новых элементов и их связей с другими элементами в устройстве достигается высокая точность срабатывания защиты от перегрузки при сохранении высокого КПД и малой рассеиваемой мощности на силовом транзисторе за счет перераспределения выходного напряжения между силовым транзистором и датчиком тока. 1 ил.