Устройство коммутации Советский патент 1978 года по МПК H03K17/02 H03K17/60 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в транзисторных преобразователях для управления двигателями постоянного тока, в преобразователях и регуляторах напряжения и других импульс ных усилителях мощности с выходом н несколько десятков и сотен ампер. Известны устройства коммутации, содержащие выходной транзистор, бло управления и трансформатор в цепи обратной связи .ij Недостатком этих устройств является низкая помехоустойчивость, обусловленная наличием силовых реак тивных элементов. Кроме того, известны устройства коммутации, содержащие силовой, вых .ной и предвыходной транзисторы, вкл ченные по схеме составного транзист ра с дополнительным источником напряжения между их коллекторами, ключ для запирания этих транзисторов, тр усилительных каскада, цепь обратной связи с коллектора выходного транзистора на вход устройства 2.. Недостатком этих устройств является низкая помехоустойчивость из-за автоколебаний, возникающих при различных по величине токах нагрузки. С целью повышения помехоустойчивости в устройство коммутации, содержащее входной транзистор, база которого через первый резистор соединена с входной шиной, два транзистора, коллекторы которых соединен ны с выходом ключа и базой предвыходного транзистора, включенного с выходным транзистором по схеме составного транзистора, и источник нап ряжения, подключенный между коллекторами предвыходного и выходного транзисторов, введены, третий и чет- вертый транзисторы, резисторный делитель, конденсаторы, диоды и резисторы, причем база третьего транзистора через первый диод подключена к базе входного транзистора и входу ключа, а через второй диод.к коллектору выходного транзистора, эмиттер соединен со средней точкой делителя, а коллектор - с эмиттером входного транзистора и через первый конденсатор - с коллектором четвертого транзистора; эмиттер этого транзистора через соединенные пара-лельно вторые резистор и конденсатор подключен к положительной шине

источника смещения, а база соединена с базой второго транзистора и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к коллектору входного транзистора. Кроме, того переход база - эмиттер предвыходного транзистора зашунтирован третьим диолом.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройсва.

Эмиттер входного транзистора 1 соединен с коллектором транзистора 2, а базы этих транзисторов соединены через диод 3, Управляющий импульсный сигнал проходит через резистор 4 на базу транзистора 1. Базы ранзисторов 1 и 2 соединены с плюсовой шиной источника напряжения смещения через резисторы 5 и б , а коллектор транзистора 1 - через резистор 7. Базы транзисторов 8 и 9 соединены с эмиттером транзистора 10 и соответственно через резисторы 11,12,13 - с плюсовой шиной источника напряжения смещения.

База транзистора 10 соединена с коллектором транзистора 1. Коллекто транзистора 8 через резистор 14 соединен с минусовой шиной источника напряжения смещения и через конденсатор 15 - с эмиттером транзистора 1 и коллектором транзистора 2.

Резистор 11 в эмиттерной цепи транзистора 8 зашунтирован конденсатором 16. Соединенные вместе коллекторы транзисторов 9 и 10 подключены к базе предвыходного транзистора 17, эмиттер которого соединен с базой выходного транзистора 18. Между коллекторами транзисторов 17, 18 включен дополнительный источник напряжения 19, Эмиттерный переход транзистора 17 зашунтирован диодом

20,а база этого транзистора соединяется с минусовой шиной источника напряжения смещения через ключ

21,на вход которого поступает сигнал со входа после резистора 4. Базо-эмиттерный переход выходного транзистора 18 зашунтирован делителем на резисторах 22, 23, средняя точка которого соединена с эмиттером транзистора 2 .

Коллектор транзистора 18 через диод 24 подключен к базе транзистора 2.

Работает устройство следующим обрзом.До прихода управляющего импульса транзистор 2 насыщен базовым током, протекающим по резистору 5. Остальные транзисторы закрыты. Ключ 21 замкнут, и на эмиттерных переходах тразисторов 17 и 18 присутствует запирающий потенциал.

С приходом на устройство отпирающего импульса ключ 21 размыкает, открываются транзисторы 1, 8, 9

10, 17 и 18. Потенциал коллектора транзистора 18 уменьшается, разделительный диод 24, открывшись, подзакрывает транзистор до тех пор, пока в устройстве не установится ди- намическое равновесие. Транзистор 18 оказывается при этом в насыщении. При изменении тока нагрузки через транзистор 18 соответствующим образом подоткрывается или подзакрывается и транзистор 2, и таким же образом увеличивается или уменьшается ток в транзисторах 1, 8, 9, 10 и предвыходном транзисторе 17. Отсутствие автоколебаний обеспечивается при этом во всем диапазоне изменения тока нагрузки.

Формула изобретения

Устройство коммутации, содержащее входной транзистор, база которого через первый резистор соединена со входной шиной, два транзистора, коллекторы которых соединеtj ны с выходом ключа и базой предвыходного транзистора, включенного с выходным транзистором по схеме составного транзистора, и источник напряжения, подключенный между коллекторами предвыходного и выходного транзисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены третий и четвертый транзисторы, резисторный делитель, конденсаторы,

диоды и резистор, причем база третьего транзистора через первый диод . подключена к базе входного транзистора и входу влюча , а через второй диод - к коллектору выходного

0 транзистора, эмиттер соединен со среденй точкой делителя, к коллектор - с эмиттером входного транзистора и через первый конденсатор с коллектором четвертого транзистора, при этом эмиттер этого транзистс ра через соединенные параллельно вторые резистор и конденсатор подключен к положительной шине источника смещения, а база соединена с

0 базой второго транзистора и эмиттером первого транзистора, база которого подключена к коллектору входного транзистора, кроме того, переход база - эмиттер предвыходного транзистора зашунтирован третьим диодом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Моин B.C., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи, М., Энергия, 1972,

с. 362.

2. Электронная техника в автоматике, вып. 4, под ред. Ю.И. Конева, Советское радио , 1973, 65 с. 19, рис.1.

« +