Транзисторное реле Советский патент 1992 года по МПК H03K17/60 

сл

С

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в релейных устройствах с высокими выходными параметрами. Цель изобретения снижение рассеиваемой мощности за счет снижения остаточного напряжения при коммутации. Транзисторное реле содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, ограничитель тока 2, бесконтактные ключи 3.4, трансформатор 5 с входной 6 и выходной 7 обмотками, коммутирующие 8,9 и вспомогательные 10 и 11 транзисторы и резисторы 12,13. Введение вспомогательных транзисторов 10,11 и резисторов 12,13 позволило обеспечить при высокой технологичности улучшенные выходные параметры, 1 ил.

VI vi

i

Изобретение относится к коммутационной технике, а именно, к бесконтактным реле, и предназначено для использования в качестве коммутирующего устройства в цепях постоянного тока.

Целью изобретения является уменьшения потребляемой мощности за счет снижения остаточного напряжения при коммутации.

На чертеже представлена электрическая схема заявляемого транзисторного реле.

Транзисторное реле содержит симметричный генератор прямоугольных импульсов 1, подключенный цепями питания к входным шинам, ограничитель тока 2, включенный между одной входной шиной и бесконтактными ключами 3 и 4, входы которых соединены с прямым и инверсным выходами генератора прямоугольных импульсов 1, трансформатор 5, имеющий входную обмотку 6, средняя точка которой соединена с другой входной шиной, а начало и конец через ключи 3 и 4 - с ограничителем тока 2, и выходную обмотку 7, включенную между базами коммутирующих транзисторов 8 и 9, коллекторы которых соединены с одной выходной шиной и коллекторами вспомогательных транзисторов 10 и 11, а эмиттеры - с другой выходной шиной и резисторами 12 и 13, эмиттер вспомогательного транзистора 10 и база вспомогательного транзистора 11 соединена с базой коммутирующего транзистора 8 и резистором 12, эмиттер вспомогательного транзистора 11 и база вспомогательного транзистора 10 соединены с базой коммутирующего транзистора 9 и резистором 13, коммутирующие транзисторы 8,9 и вспомогательные транзисторы 10,11 имеют один тип проводимости.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии напряжения на входных шинах отсутствует и электрический сигнал на входной обмотке 6 трансформатора 5, вспомогательные транзисторы 10 и 11 закрыты, т.к. переходы база-эмиттер в них зашунтированы низкоомным сопротивлением выходной обмотки 7, коммутирующие транзисторы 8 и 9 также закрыты, отсутствие отпирающего напряжения база-эмиттер в них обеспечено наличием резисторов 12 и 13, цепь коммутации разомкнута, реле находится в выключенном состоянии. Ток утечки транзисторного реле определяется как сумма токов утечки коммутирующих транзисторов 8 и 9 и вспомогательных транзисторов 10,11. Поскольку в качестве вспомогательных могут использоваться маломощные транзисторы, имеющие ток утечки на порядок меньший, чем коммутирующие транзисторы, их введение в схему практически не увеличивает суммарного тока утечки по сравнению с прототипом. При подключении к входным шинам питающего напряжения начинает работать генератор прямоугольных импульсов 1, обеспечивая попеременное замыкание ключей 3 и 4, в результате чего на входной обмотке 6 трансформатора 5 устанавливается

переменное напряжение прямоугольной формы, приводящее к протеканию в выходной обмотке 7 трансформатора 5 переменного тока.

Попеременно с частотой следования

импульсов генератора 1, открываются и насыщаются коммутирующие транзисторы 8 и 9. Реле включается и замыкает цепь коммутации. Падение напряжения на выходе схе- мы становится равным напряжению

коллектор-эмиттер насыщения коммутирующих транзисторов 8 и 9,

Напряжение на выходной обмотке 7 равно напряжению открытого перехода база-эмиттер вспомогательного транзистора

Ток через обмотку 7 разветвляется на три контурных тока:

ток резистора 13, ток базы вспомогательного транзистора 10, ток базы коммутирующего транзистора 9.

Ток через резистор 13 и ток базы вспомогательного транзистора малы и почти весь ток, протекающий через обмотку 7, используется для открывания коммутирующего транзистора 9, который будет насыщен.

Аналогичным образом схема работает при протекании тока обмотки 7 в противоположном направлении, В этом случае открыты вспомогательный транзистор 11 и

коммутирующий транзистор 8.

Сохранение проводящего состояния схемы в момент изменения полярности тока обмотки 7 обеспечивается задержкой выхода из насыщения открытого коммутирующего транзистора.

Таким образом, повышается технологичность транзисторного реле благодаря уменьшению числа обмоток трансформатора с 6 дс 3 (с учетом выводов средних точек)

и улучшаются выходные параметры за счет уменьшения падения напряжения на выходе включенного транзисторного реле.

Формула изобретения Транзисторное реле, содержащее автогенератор, выходы которого соединены с управляющими входами соответствующих двух бесконтактных ключей, первые силовые выводы которых через ограничитель тока соединены с первой шиной источника

питания, вторые силовые выводы - с соот-стора, причем коллекторы вспомогательных

ветствующими крайними выводами вход-транзисторов соединены с второй выходной

ной обмотки трансформатора, среднийшиной, к которой подключены коллекторы

вывод которой соединен с второй шинойкоммутирующих транзисторов, между бэисточника питания, два коммутирующих5 зой и эмиттером каждого из которых вклютранзистора, эмиттеры которых соединенычен соответствующий резистор, эмиттер

с первой выходной шиной, базы с соответ-первого вспомогательного транзистора соествующими выводами выходной обмоткидинен с базами первого коммутирующего и

трансформатора, отличающееся тем,второго вспомогательного транзисторов, а

что, с целью уменьшения рассеиваемой10 эмиттер второго вспомогательного транмощности за счет снижения остаточного на-зистора соединен с базами первого вспопряжения при коммутации, введены двамогательного и второго коммутирующего

вспомогательных транзистора и два рези-транзисторов.