Мостовой переключатель тока в индуктивной нагрузке Советский патент 1991 года по МПК H03K17/66 

$

Os

VI VJ

00

ел

ю

Изобретение относится к импульсной технике и может быть исползовано для реверсивного управления поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока.

Цель изобретения - повышение КПД мостового переключателя тока в индуктивной нагрузке за счет отключения питающего напряжения на время расеивания запасенной в индуктивной нагрузке энергии.

На фиг.1 представлена схема мостового переключателя тока в индуктивной нагрузке; на фиг. 2 - форма выполнения управляемого ключа и датчика тока.

Мостовой переключатель тока в индуктивной нагрузке содержит четыре силовых транзисторных ключа 1-4, которые включены по мостовой схеме, первый и второй транзисторы 5, б разного типа проводимости, четыре диода 7-10, которые соединены по мостовой схеме, шунтирующую цепь 11, управляемый ключ 12 и датчик 13 тока, причем в одну диагональ транзисторной мостовой схемы включена нагрузка 14, а в другую - шунтирующая цепь 11., первый вывод которой соединен с первой шиной 15 питания и эмиттером первого транзистора 5, база которого подключена к коллектору второго транзистора б, база которого соединена с вторым выводом шунтирующей цепи 11, входы диодной мостовой схемы включены параллельно нагрузке 14, а первый и второй выходы соединены соответственно с эмиттером второго транзистора б и первой шиной 15 питания, коллектор первого транзистора 5 через датчик 13 тока подключен к второму выводу шунтирующей цепи 11, который через силовую цепь управляемого ключа 12 соединен с второй шиной 16 питания, вход управляемого ключа 12 подключен к выходу датчика 13 тока. Параллельно переходу база-эмиттер первого транзистора 5 включен резистор 17.

Управляемый ключ 12 может быть выполнен, например, на транзисторе 18, база которого через резистор 19 подключена к первой шине 15 питания, а в качестве датчика 13 тока использован светодиод 20.1 транзисторной оптопары 20, переход коллектор-эмиттер фототранзистора 20.2 которой включен параллельно переходу база-эмиттер транзистора 18.

Мостовой переключатель тока в индуктивной нагрузке работает следующим образом,

При возникновении ЭДС самоиндукции или противоЭДС и возникновении индукционного тока в цепи коллектора транзистора 5 управляющий сигнал от датчика 13 тока размыкает ключ 12, после чего энергия от

источника питания не потребляется, а поскольку активное сопротивление датчика тока намного меньше активного сопротивления нагрузки, вся запасенная в нагрузке

14 энергия рассеивается практически на последней и время рассеивания стремится к времени, обусловленному только параметрами нагрузки. После окончания процесса рассеивания индукционный ток падает до

нуля, сигнал отдатчика 13тока прекращается, ключ 12 возвращается в исходное (замкнутое) состояние.

На фиг. 2 изображен пример выполнения датчика 13 тока и ключа 12. Силовой

транзистор 18 ключа 12 открыт и насыщен базовым током, ограниченным резистором 19 при отсутствии тока в цепи коллектора первого транзистора 5. При открывании транзистора 5 в момент возникновения

ЭДС самоиндукции или противоЭДС индукционный ток, протекающий через датчик 13 тока, выполненный в виде светодиода 20.1 транзисторной оптопары 20, вызывает насыщение фототранзистора 20.2 и тем самым

запирает транзистор 18, т.е. ключ 12 размыкается.

КПД предлагаемого мостового переключателя тока выше, чем у известных, за счет отключения питающего напряжения на

время рассеивания запасенной в индуктивной нагрузке энергии.

Формула изобретения Мостовой переключатель тока в индуктивной нагрузке, содержащий четыре силовых транзисторных ключа, которые включены по мостовой схеме, первый и второй транзисторы разного типа проводимости, четыре диода, которые соединены по

мостовой схеме, шунтирующую цепь, в одну диагональ транзисторной мостовой схемы влключена нагрузка, а в другую - шунтирующая цепь, первый вывод которой соединен с первой шиной питания и эмиттером

первого транзистора, база которого подключена к коллектору второго транзистора, база которого соединена с вторым выводом шунтирующей цепи, входы диодной мостовой схемы включены параллельно нагрузке,

а первый и второй выходы соединены со- тветственно с эмиттером второго транзистора и первой шиной питания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, введены управляемый ключ и датчик тока,

причем коллектор первого транзистора через датчик тока подключен к второму выводу шунтирующей цепи, который через силовую цепь управляемого ключа соединен с второй шиной питания, вход управляемого ключа подключен к выходу датчика тока.

(Риг. 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованными электромагнитными реле и электродвигателями постоянного тока. Цель изобретения - повышение КПД мостового переключателя тока в индуктивной нагрузке путем отключения питающего напряжения на время рассеивания запасенной в индуктивной нагрузке энергии При возникновении ЭДС самоиндукции и появлении тока в цепи коллектора транзистора 5 управляющий сигнал отдатчика 13 размыкает ключ 12. После окончания процесса рассеивания энергии нагрузки 14 сигнал of датчика 13 прекращается и ключ 12 возвращается в исходное состояние. 2 ил. Ё