Транзисторный ключ Советский патент 1990 года по МПК H03K17/60 

Ж

21

Щ

(Л

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в выходных цепях устройств управления и связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Введение индикатора 13 тока, транзистора 3, резистора 10 и конденсатора 12 позволяет осуществить индикацию рабочего состояния и перегрузки по току в выходной цепи транзистора 1. 1 ил.

6

сз

СП

ел

2

Ч :п

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в выходных цепях устройств управления и связи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет индикации рабочего состояния и перегрузки по выходу транзисторного ключа.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит переключающий, токоограничивающий и дополнительный транзисторы 1, 2 и 3, первый и второй диоды k и 5, пять резисторов 6 ... 10, первый и второй конденсаторы 11 и 12, индикатор 13 тока и нагрузку 1А, причем коллектор переключающего транзистора 1 через первый резистор 6 подкпючен к первым выводам первого и второго диодов ) и 5 и одному выводу первого конденсатора 11, другой вывод которого соеди ,нен с эмиттером токоограничивающего транзистора 2, общей шиной 15 и чере второй резистор 7 с эмиттером переключающего транзистора 1 и первым выводом третьего резистора 8, второй вывод которого подключен к выводу первого диода 4 и базе токоограничивающего транзистора 2, коллектор которого соединен с базой переключающего транзистора 1 и через четвертый резистор 9 с вторым выводом второго диода 5 и входной шиной 16, первый вывод нагрузки 1 подключен к шине 17 питания, коллектор переключающего транзистора 1 через индикатор 13 тока соединен с вторым выводом Hai- рузки Н, коллектор дополнительного транзистора 3 подключен к первому выводу первого диода 4, эмиттер дополнительного транзистора 3 соединен с общей шиной 15 и одним выводом пятого резистора 10, другой вывод которого подключен к базе дополнительного .транзистора 3 и через второй конденсатор 12 к дополнительной входной шине 18.

Кроме того, индикатор 13 тока содержит стабилитрон 19, светодиод 20 и ограничивающий резистор 21, причем первый вывод стабилитрона 19 подключен к первому выводу ограничивающего резистора 21 и к одному выводу индикатора 13 тока, другой вывод которого соединен с вторым выводом стабилит

5

0

0

5

0

5

0

5

рона 19 и через светодиод 20 с вторым выводом ограничивающего резистора 21.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

В нормальном режиме работы переключающий транзистор 1 управляется входным сигналом по базе через резистор 9 и при высоком уровне напряжения на входной шине 16 находится в режиме насыщения. Светодиод 20 индикатора 13 тока светится постоянно или с частотой, повторяющей частоту входного сигнала. Резистор 21 со стабилитроном 19 ограничивают ток через соето- диод 20 до допустимого уровня.

При увеличении тока в цепи нагрузки возрастает падение напряжения на резисторе 7, в результате чего через резистор 8 открывается токо- ограничивающий транзистор 2 и шунтирует базоэмиттерный переход переключающего транзисторп 1. Переключающий транзистор f выходит из состояния насыщения и схема начинает работать в режиме стабилизации тока.

В результате повышения напряжения на коллекторе переключающего транзистора 1 через время, определяемое постоянной времени RC-цепи, состоящей из резистора 6 и конденсатора 11, напряжение на конденсаторе 11 повышается больше, чем напряжение открывания прямого перехода диода k и через резистор 6 и диод начинает протекать ток в базу токоограничивающего транзистора 2. Схема переходит в устойчивое состояние, при котором токо- ограничивающий транзистор 2 полностью открыт, а переключающий транзистор 1 полностью закрыт.

Возврат схемы в рабочее состояние производится с входной шины 16 или с дополнительной входной шины 18.

Рассмотрим возврат схемы в рабочее состояние с входной шины 16.

При снижении напряжения на входной шине 16 ток, проходящий через резистор 6, шунтируется через диод 5 на низкое входное напряжение. Увеличение напряжения на входной шине 16 вновь открывает переключающий транзистор 1 и, если перегрузка по выходу не устранена, процесс перехода схемы в ре-i жим защиты повторяется.

Рассмотрим возврат схемы в рабочее состояние при отсутствии изменения сигнала на входной шине 16.

На дополнительную входную шину 18 постоянно подаются импульсы низкой частоты, которые дифференцируются RC-цепью, состоящей из конденсатора 12 и резистора 10, и поступают на базу дополнительного транзистора 3. Постоянная времени RC-цвпи выбирается такой, чтобы длительность импульса на базе дополнительного транзистора 3 была достаточной для разряда конденсатора 11 через переход К-Э транзистора 3.

Дополнительный транзистор 3, открываясь, шунтирует ток, проходящий через резистор 6, и разряжает конденсатор 11. Токоограничивающий транзистор 2 закрывается и соответственно открывается переключающий транзистор 1. Через нагрузку 14 начинает протекать ток, и светится светодиод 20 индикатора 13 тока. Если нагрузка по выходу не устранена, то схема вновь переходит в состояние защыты.

Процесс сброса режима защиты по дополнительной входной шине 18 повторяется с частотой подаваемых импульсов. При выборе частоты импульсов на дополнительной входной шине 18 порядка 0,1 ... 2 Гц светодиод 20 индикатора 13 тока характерно мигает.

Функциональные возможности предлагаемого транзисторного ключа шире, чем у известных за счет индикации рабочего состояния и перегрузки по выходу транзисторного ключа. Формула изобретения Транзисторный ключ, содержащий переключающий и токоограничивающий

0

транзисторы, первый и второй диоды, четыре резистора, первый конденсатор и нагрузку, коллектор переключающего транзистора через первый резистор подключен к первым выводам первого и второго диодов и одному выводу пер- воги конденсатора, другой вывод которого соединен с эмиттером токоогра- ничивающего транзистора, общей шиной и через второй резистор - с эмиттером переключающего транзистора и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к второ5 му выводу первого диода и базе токо- ограничивающего транзистора, коллектор которого соединен с базой переключающего транзистора и через чет- верт ый резистор - с вторым выводом второго диода и входной шиной, первый вывод нагрузки подключен к шине питания, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, введены индикатор тока, дополнительный транзистор, второй конденсатор и пятый резистор, причем коллектор переключающего транзистора через индикатор тока соединен с вторым выводом нагрузки, коллектор дополнительного транзистора подключен к первому выводу первого диода, эмиттер дополнительного транзистора соединен с общей шиной и одним выводом пятого резистора, другой вывод которого подключен к

5 базе дополнительного транзистора и через второй конденсатор - к дополнительной входной шине.

0

5

0