Транзисторный ключ Советский патент 1991 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления технологического оборудования.

Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности транзисторного ключа за счет устранения кратковременных включений при перегрузках и самопроизвольных включений при прохождении помех по цепи нагрузки.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой и управляющий транзисторы 1, 2 разного типа проводимости, пороговый элемент 3 (например, диод), первый, второй и третий резисторы 4, 5 и 6, резисторный делитель 7 напряжения, первый и второй конденсаторы 8, 9, причем коллектор силового транзистора 1 подключен к выходной шине 10 и первому выводу первого резистора 4, второй вывод которого через пороговый элемент 3 соединен с базой управляющего транзистора 2, эмиттер которого подключен к первому выводу резисторного делителя 7 напряжения, эмиттер силового транзистора 1 соединен с общей шиной 11 и первым выводом второго резистора 5, второй вывод которого подключен к базе силового транзистора 1, второй вывод первого резистора 4 через первый конденсатор 8 соединен с общей шиной 11, первым выводом второго конденсатора 9 и вторым выводом резисторного делителя 7 напряжения, средняя точка которого подключена к второму выводу второго конденсатора 9 и базе управляющего транзистора 2, коллектор которого -соединен с базой силового транзистора 1, эмиттер управляющего транзистора 2 через третий резистор 6 подключен к управляющей шине 12.

Резисторный делитель 7 напряжения содержит четвертый и пятый резисторы 13, 14. которые соединены последовательно.

(Л

С

о

4 О О СП

ы

Транзисторный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на управляющую шину VI открывающий сигнал не подан, транзисторы 1 и 2 закрыты. Рассмот- рим работу ключа при отсутствии перегрузки по току или короткого замыкания в нагрузке. При поступлении на управляющую шину 12 открывающего сигнала транзистор 2 открывается под действием отпирающего импульса, формирующего конденсатором 9. Ток от управляющей шины 12 протекает через резистор 6, эмиттер- коллекторный переход транзистора- 2 и открывает транзистор 1. При этом потенци- ал на коллекторе транзистора 1 уменьшается и транзистор 2 удерживается открытым током, протекающим через эмиттер-базовый переход транзистора 2, диод 3, резистор 4 и эмиттер-коллекторный переход транзистора 1.

При повышении коллекторного тока при перегрузках или при коротком замыкании в нагрузке начинает расти напряжение на коллекторе транзистора 1. Как только по- тенциал на выходе диода 3 становится больше, чем на анрде, диод 3 запирается, затем запирается транзистор 2, что приводит к закрыванию транзистора 1.

Конденсаторы 8, 9, резисторы 13 и 4 обеспечивают защиту ключа от самопроизвольного включения при прохождении помех по цепи нагрузки. ДиодЗ одновременно служит для защиты перехода база-эмиттер транзистора 2 от высокого напряжения.

После устранения короткого замыкания в цепи нагрузки или перегрузки по току транзисторный ключ остается в устойчивом закрытом состоянии до повторного поступления открывающего сигнала на управляю- щую шину 12.

Порог срабатывания защиты при перегрузках по току зависит от соотношения сопротивлений резисторов 6 и 5.

Надежность и помехозащищенность предлагаемого транзисторного ключа выше, чем у известных, за счет устранения кратковременных включений при перегрузках и самопроизвольных включений при прохождении помех по цепи нагрузки.

Формула изобретения Транзисторный ключ, содержащий силовой и управляющий транзисторы разного типа проводимости, пороговый элемент, первый, второй и третий резисторы, рези- сторный делитель напряжения, коллектор силового транзистора подключен к выходной шине и первому выводу первого резистора, второй вывод которого через пороговый элемент соединен с базой управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первому выводу резисторного делителя напряжения, эмиттер силового транзистора соединен с общей шиной и первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к базе силового транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и помехозащищенности, в него введены первый и второй конденсаторы, причем второй вывод первого резистора через первый конденсатор соединен с общей шиной, первым выводом второго конденсатора и вторым выводом резисторного делителя напряжения, средняя точка которого подключена к второму выводу второго конденсатора и базе управляющего, транзистора, коллектор которого соединен с базой силового транзистора, эмиттер управляющего транзистора через третий резистор подключен к управляющей шине.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах управления технологического оборудования. Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности транзисторного ключа - достигается путем устранения кратковременных включений при перегрузках и самопроизвольных включений при прохождении помех по цепи нагрузки. При отсутствии управляющего сигнала на шине 12 транзисторы 1 и 2 закрыты. При поступлении на шину 12 открывающего сигнала транзистор 2 открывается импульсом тока, формируемым конденсатором 9. Включается транзистор 1 и через диод 3 замыкается цепь положительной обратной связи, которая поддерживает открытое состояние ключа. 1 ил.