Переключатель тока Советский патент 1992 года по МПК H03K17/66 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для реверсивного управления поляризованными реле и другими злектромагнитными устройствами.

Целью изобретения является повышение надежности переключателя за счет задержки включения первого плеча мостовой схемы по окончании выключения второго и наоборот.

На фиг. 1 представлен пример выполнения схемы электрической принципиальной лредложенного устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 силовые транзисторы первого типа проводимости, третий 3 и четвертый 4 силовые транзисторы второго типа проводимости, первые управляющие 5 и блокирующий 6 транзисторы первого типа проводимости, вторые управляющий 7 и блокирующий 8 транзисторы второго типа проводимости, семь резисторов 9... 15. Коллекторы первого 1 и четвертого 4 силовых транзисторов подключены к первому выводу нагрузки 16, второй вывод которой соединен с коллекторами второго 2 « третьего 3 силовых транзисторов, эмиттеры первого 1 и второго 2 силовых транзисторов подключены к первой шине 17 питания. Эмиттеры третьего 3 и четвертого 4 силовых транзисторов-соединены с второй шиной 18 питания, база первого силового транзистора 1 подключена к эмиттеру первого управляющего транзистора 5, коллектор которого через первый резистор 9 соединен с базой третьего силового транзистора 3 а база подключена к коллектору первого блокирующего транзистора 6, база которого через второй резистор 10 соединена с первой входной шиной 19, а эмиттер подключен к первой шине 17 питания, коллектор второго управляющего транзистора 7 соединен с первым выводом третьего резистора 11, а база подключена к первому выводу четвертого резистора 12 и коллектору второго блокирующего транзистора В,база которого соединена с первым выводом пятого резистора 13, первый вывод шестого резистора 14 подключен к BTOJJOH

входной шине 20, база второго силозогл транзистора 2 соединена с вторыг-л выподог третьего резистора И, г ервь;й (orfvрого через седьмой резистор 15 г:о,;;/;очен к базе первого блокирующего транзистора 6,-коллектор которого соединен с вторым выводом четвертого резистора 12, эмиттеры вторых управляющего и блокирующего транзисторов 7 м 8 соответствеино подключены к базе четвертого силового транзистора 4 и второй шмне 18 питания, второй ьывод пятого резистора 13 соединен с коллектором первого управляющего транзистора 5,второй вывод шестого резистора 14 подключен к базе второго управляющего транзистора 7. Кроме того, база второго блокирующего транзистора 8 через восьмой резмстор 21 соединена с третьей вх.одкой шиной 22, база первого управляющего трз; iзистора 5 через девятый резмстор 23 гидключена к четвертой входной щкне 24. Для статического режима управления

.первая входная шина 19 через зосьмой резистор 21 подключена к базе второго блокирующето транзмстора 8,Для режима управления с помощью источника питания первая шина 17 г-И-ачия через диод 25 соединзкэ с дополните/ ь-К;й

.входной шиной 26, которая чере;-1 восьмой резистор 21. подк/момена к базе rnopfjro 6лг кирующего траизистора 8 {даннао свчз1, на

чертеже не показана), киторая ЧЗПРЗ кииденеатор27 соединена со второй ил.чгои 18 питания, база второго управляющее;: гракзистора 7 через первый дополн.:4Тй.м:i,;ый рс зистор 28 подключена к первой . питания,

Также на чертеже показана шина 29, которая в режиме статического ytrp3E.nf;i;;-1.я подключена к первой и третьей вхс.дньгм шинам 19 и 22,

Кроме того, на чертеже показг-нь второй 30 и третий 31 допол.нительные резисторы, включенные между коллекгорати четвертого силового транзистора 4 и базой первого блокирующего транзистора . 6 и между коллектором первого силового транзистора 1 и базой второго блокируюгцего транзистора 8, соотзетстеенно,

Переключатель тока работает следующим образом. Во всех режимах управления устройство работает также как и известное, Второй и третий дополнительные размсторы на работу устройства практически не влияют, так как лищь дублируют с задержкой, равной времени выключения силовых транзисторов 1 или 4, потенциалы нэ базах блокирующих транзисторов 8 и 6, формируемые на колл/гкторах управляющих транзисторов 5 и 7 и передаваемые чере.з

резисторы 13 м 15, соответственно. Пусть течерь. нззав/1Г, от ре.жи)ма управления, устпоцстг х нюсодящееся в первом состоя|-п-:и (тг5амз.гсторы 2, 1, 6, 7 открыты, транзиогоры 1, 3,5, В закрыты) переводится во второй о раизисторы 1, 3, 5, 8 открыты, транSMCTOi.ib.; 2, 4, 6, 7 закрыты), -и затем через время Meiibijjee, чем время выключения транзистора 4 снова г йреводг/1тся в первое со0стояние,

В этог.1 случае, происходи г относительно быстрое .ание транзисторов 5 и 7 ускоряемое действием положительной обратной саязи. При отсутствии дополнмтельIjoro резистора 30, ничто не препятствует быстрому OTKDbisaMMio транзисторов 5, 3, 1, п о прмво,цит к сквозному току теорб ически (неограниченной величины, через еще не закрытым транзистор 4 и уже открытый транзистор 1, При наличии дополнительного разистора 30, до нор пока не закроется транзистор 4, потенциал на его коллекторе через резистор 30 удерживает транзистор 6 п открыгом СОСТОЯВ /, соторь й препятству ji BK/uoMGHUso тран.з1 сторов 5, 3, 1. После окончания процесса рассасывания неоснов Ь.:-;. иос.лт8лей на базе транзистора 4 (запиозиия трэня, 4) трзнзйстор 6 зап1гряеся л устройство переходит во втолее состояние.Аизлоги-:(о устройство работает при к псапде яго кз второго состояния в первое, :: затем за время, f.eHbfj.:e чем г;ре.1я зыклю:ен1/:я трзкз Ютора 1 опять в первое состоя:пле Прм этом, за счет удерживаний тр |;- зисгора 8, с помои,ьк резисторз 31, в oткpытo i сосголг 1.1и на время вык/1юч8Н 1я трачзмстора 1. искл;очается сквозной ток,:--:оторый возник бы npi-i преж,дезремениом

0КрЫВ2ИИ1-: ТрЭНЗИСТОра 4-.

Г1р 1веденная выше защита от сквозных токов эффективна при допу.цеиии, что время выкпю.чеиия транзисторов 4, 1 больше,

;.ли равно времени выключен / транзисторов 2 м 3 соответственно. Это допущение справедливо поскольку ток базы транзисторов 4 и 1 больще тока базы транзмсторов 2 ш 3 на вепичину тока базы транзисторов 7 и

5 соответственно. Т.е. транзисторы 4 и 1, при том же токе ко.п.пектора что и транзисторы 2 и 3 имеют больший ток ба.зы, т.е, больше насыщение и время рассасывания (выключения). Очевидно, что формирозание

токов транзисторов 4 и 7,5 и 1 производится с помощью либо резистора 12, либо с помощь резисторов 14 и 23 сопротивление которых может быть выбрано такирл, чтобы скомпенсировать разброс транзисторон 4 и 1, 2 к 3 пг.) , к чем, при интегральной технологии или подборе транзисторов по усилению, обычно необходимость отсутствует,

Использование предложенного технического решения, по сравнению с прототипом обеспечило безотказную работу устройства при любых временных соотношениях при подаче и снятия управляющих сигналов, что значительно упростило управляющее устройство за счет снятия выше описанных ограничений.

Формула изобретения Переключатель тока авт. св. N 1649654, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй и третий дополнительные резисторы, второй из которых включен между коллектором четвертого силового и базой первого блокирующего транзисторов, а третий включен между коллектором первого силового и базой второго блокирующего транзистора.