Транзисторный ключ Советский патент 1993 года по МПК H03K17/60 

СО

с

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики для коммутации тока и защиты от короткого замыкания в нагрузке. Сущность изобретения: устройство содержит транзисторы 1, 2, 13, страбилитроны 3, резисторы 4, 14, резисторные делители 5, 9 напряжения, RC-цепь 6, управляющий элемент 12. 1 ил.

00

о о

Os

о

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики для комму- тации тока и защиты от короткого замыкания в нагрузке.

Цель изобретения - повышение надежности транзисторного ключа по сравнению с прототипом при одинаковых режимах работы. Для повышения надежности устройства в него введен дополнительный резистор связи.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема заявляемого устройства.

Транзисторный ключ содержит транзи- стары 1, 2, стабилитрон 3, резистор 4, первый резисторный делитель 5 напряжения, RC-цепь 6, состоящая из резистора 7 и конденсатора 8, второй резисторный делитель 9 напряжения на резисторах 10 и 11, управ- ляющий элемент 12, транзистор 13, дополнительный резистор 14.

Транзисторы 1, 2 разных типов проводимости подключены эмиттерами к разным полюсам источника напряжения, первый резисторный делитель 5 напряжения включен между коллектором транзистора 1 и эмиттером транзистора 2, база транзистора 2 соединена со средней точкой делителя напряжения, последовательно соединен- ные стабилитрон 3 и резистор 4 включены между базой транзистора 1, коллектором 2 и выходной клеммой. Эмиттер транзистора 1 подключен к общей шине, к которой также подсоединены общий провод управляюще- го элемента 12, эмиттер транзистора 13 и первый вывод резистора 11 второго рези- стивного делителя 9 напряжения, средняя точка которого подключена к базе транзистора 13, Коллектор последнего соединен с входом управляющего элемента 12 и первым выводом дополнительного резистора 14, второй вывод которого соединен с положительным полюсом источника питания, а выход управляющего элемента 12 соединен с базой транзистора 1 и первым выводом резистора 7 RC-цепи б, второй вывод которого через конденсатор 8 подключен к управляющей шине устройства и к второму выводу резистора 10 второго резистора 9.

Ключ работает следующим образом.

При подаче напряжения на устройство транзисторы 1 и 2 закрыты, транзистор 13 закрыт, управляющий элемент 12 открыт положительным потенциалом, поступающим от источника питания через резистор 14 на его вход. Открытый управляющий элемент 12 шунтирует база - эмиттерный переход транзистора 1. Когда на входе устройства появляется управляющий положительный

сигнал, то открывается транзистор 13, шунтируя тем самым вход управляющего элемента 12, последний закрывается, начинает заряжаться конденсатор8 по цепи; управляющий вход устройства, резистор 7, база- эмиттерный переход транзистора 1, который в процессе заряда конденсатора 8 насыщается. В этом случае напряжения на базе транзистора 2 достаточно, чтобы открыть его до насыщения. При отсутствии короткого замыкания напряжение на коллекторе транзистора 2 становится максимальным, и его коллекторный ток поступает на нагрузку и через резистор 4 и пробитый стабилитрон 3 на базу транзистора 1. Ток с коллектора транзистора 2 продолжает открывать транзистор 1. Если в цепи нагрузки имеется перегрузка или короткое замыкание, напряжение на коллекторе транзистора 2 меньше напряжения пробоя стабилитрона 3 и транзисторы 1 и 2 закрываются. Заряженный конденсатор 8 не влияет на транзистор 1. Ток короткого замыкания равен току утечки транзистора 2. После устранения перегрузки или короткого замыкания необходимо на короткое время определяемое параметрами RC-цепи 6 и ре- зисторного делителя 9, снять положительный управляющий сигнал, в результате чего закрывается транзистор 13 и открывается управляющий элемент 12. Конденсатор 8 разряжается по цепи: левая обкладка конденсатора 8, второй резисторный делитель 9 напряжения, общая шина, открытый управляющий элемент 12, резистор 7, правая обкладка конденсатора 8. После повторной подачи управляющего сигнала на управляющую шину устройство возобновляет свою работу.

Формула изобретения Транзисторный ключ, содержащий три транзистора, управляющий элемент, два ре- зисторных делителя напряжения, RC-цепь, первый и второй транзисторы имеют разный тип проводимости, эмиттеры которых подключены к разным шинам источника питания, первый резисторный делитель напряжения включен между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов, причем база второго транзистора соединена со средней точкой первого делителя напряжения, последовательно соединенные стабилитрон и первый резистор включены между базой первого транзистора, коллектором второго транзистора и выходной шиной, выход управляющего элемента подключен к базе первого транзистора, о т- личающийся тем, что, с целью повыше- надежности, введен второй резистор,

который включен между положительной шиной источника питания и коллектором третьего транзистора, проводимость которого соответствует проводимости первого транзистора, вход управляющего элемента соединен с коллектором третьего транзистора, а выход через RC-цепь - с управляющий шиной устройства, к которой подключен второй резисторный делитель, средняя точка которого соединена с базой третьего транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной.