Транзисторное реле Советский патент 1979 года по МПК H03K17/60 

1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, например, для искробезопасной контактной ком.мутации электрических цепей.

Известно транзисторное реле, содержащее два транзистора, обмотку электромагнитного реле, резисторы, клеммы управления и диод 1 .

Указанное устройство недостаточно экономично и довольно сложно.

Целью изобретения является повышение экономичности и упрощение устройства.

Для достижения указанной цели в транзисторном реле, содержащем два транзистора, обмотку электромагнитного реле в коллекторной цепи второго транзистора, диод, включенный параллельно обмотке электромагнитного реле, клеммы управления, одна из которых через резистор соединена с базой первого транзистора, второй резистор, подключенный к базе второго транзистора, эгйиттер первого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором первого транзистора и шиной источника питания, другой вывод второго резистора соединен с

базой первого транз1{стора, база еггорого транзистора подключена к .второй клемме управления.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Транзисторное реле с контактным управлением содержит электромагнитное реле I, транзистор 2 п-р-п-типа проводимости, транзистор 3 р-п-р-типа проводимости (транзисторы 2 и 3 - с дополнительной

симметрией), резистор 4, резистор 5, диод 6, клеммы 7 и 8 управления транзисторного реле и замыкающий контакт 9.

Устройство работает следующим образом. Пусть контакт 9 разомкнут, тогда но цепи плюсовой вывод источника питания -

эмиттерный переход транзистора 3 - резистор 4 - эмиттерный переход транзистора 2 - обмотка электромагнитного реле 1 - минусовой вывод источника питания течет ток. При большой величине сопротивления резистора 4 величина базового тока недостаточна для открывания транзисторов 2 и 3. Последние закрыты, их коллекторные точки очень малы. Ток,в обмотке электромагнитного реле 1 - суммарный ток перехо ДОВ эмиттер-коллектор закрытых обоих :TfraiT3frctopoB недостаточен для включения ST&Kf ромагнптногйреле.

Пусть контакт 9 Зайкнут, тогда резистор 5 оказьтеается подключенным параллельно резистору 4.

Сопротивление резистора 5 выбирается небольшим, таким , чтобы по цепи плюсЪвои вывод источника питания - эмиттерный переход транзистора 3 -параллельно соединенные резистор 4 к резистор 5 - эмнттерный переход транзистора 2 - обмотка реле 1 - минусовой вывод источника питания протекает ток (базовь Й ток),, достаточный для открйвания и перевода в область насыщения указанных транзисторов 2 и 3.

Таким образом, при замкнутом (контактом 9) вхоДетранзисторного реле его транзисторы 2 и 3 открыты, и ток в обмотке

электромагнитного реле 1 определяется, в

ОСНОВНОМ, сопротивлением обмотки реле 1 (Г ТШрЪт и иё й ттара;тл ел и но вк л юче н ВДХ элситтерно-коллекторных переходов открытых транзисторов 2 и 3) и достаточен riOIff вк;тю Чен и я э л ектр ом а гн и тн ого рел е.

Базовый ток маломощных транзисторов мал. В рассматриваемой схеме, применены маломоидные транзисторы 2 и 3, а парамет - -рйТХёйЬГпредлагаемого транзисторного реле подбираются таким образом, что ток в контуре контакт 9 - клеммы 7 и 8 -- резистор 5 - резистор 4 и базовый ток транзистора 2 (транзистора 3) при замыкании контакта 9

Базовый ток транзисторов 3 и 4 при равномерном контакте 10 ограничивается до заведомо искробезопасной величины ре зистором 5, который прёдбтвращает нёжелательный для транзисторов режим работы с отключенной базой и тем .самым служит

д:та увеличения надежности работы тран Зйсторов в режиме переклю 1ения.

Резистор 6 ограничивает базовый ток

открытых транзисторов 3 и 4 до величины,

исключ.ающей тепловой перегрев базовых

переходов транзисторов 3 и 4, что облегчает

тепловой режим работы транзисторов, вслед cttiHe чегО повыщается эксплуатацйонная

нЗДеЖНббтЬ- тр анзйсторного реле в целом,

кроме того, резистор 6 обеспечивает искробезопасность цепей входа рассматриваемого

транзисторного реле

Диод 7 предотвращает пробой ранзисfOpOB при выключении электромагнитного реле из-за возникающей в этот момент в обмотке этого реле ЭДС самбйЖуКцИи.

Между клеммой 8 и базой транзистора 4, может быТЬ включен резистор, выполняющий функцию, аналогичную функЦйИрезистора 6. ; ; -, ;;

Предлагаемое транзисторное реле более /кОнОмично, проще, имеет меньшую стоиость, чем известное.

За счет уменьшения количества элеменов в схеме и за счет применения маломощ- ных (и малогабаритных) элементов сущестенно уменьщены габаритные размеры и маса предлагаемого транзисторного реле.

Важньгм преимуществом предлагаемоо транзисторного реле является то, что управляющий контакт коммутирует лишь крайне малый базовый ток транзисторов, в то время как гораздо более значительный но величине ток через обмотку электромагнитного реле коммутируется (без искрообразования) транзисторами. Малая величина (вследствие малости базовых токов маломощных транзисторов) тока, коммутируе-. мого управляющим контактом, обусловливает малый электроэррозийный износ контакта.

Предлагаемое транзисторное реле может управляться от микромощных микроконтаковминиатюрных контактных датчиков.

Вследствие меньшей сложности предлагаемого транзисторного реле оно имеет большую надежность работы. В случаеприменения в схеме предлагаемого транзисторного реле электромагнитного реле, сопрягаемого с интегральными схемами (например, из серии промежуточных миниатюрных электромагнитных реле РПГ-2 () с герметизированными контактами), остальная часть схемы предлагаемого реле может иметь интегральное исполнение.

Формула изобретения

Транзисторное реле, содерж.ащее два транзистора, обмотку электромагнитного реле в коллекторной цепи второго транзистора, диод, включенный параллельно обмотке электромагнитного реле, клеммы управления, одна из которых через резистор соединена с базой первого транзистора, второй резистор, подключенный к базе второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения ЭКОНОМИЧНОСТИ и упрощения, эмиттер первого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором первого транзистора и шиной источника питания, другой вывод второго резистора соединен с базой первого транзистора, база второго транзистора подключена к второй клемме управления.

Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе 1. Верменский Б. В. и др. Аппаратура и средства автоматизации для взрывоопасных сред. М. «Энергия, 1970, с. 26--27 (прототип). -. .