Транзисторный ключ Советский патент 1981 года по МПК H03K17/60 

; Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики для коммутации тока. Известен транзисторный ключ, соде жащий два транзистора, эмиттеры которых подключены к противоположнЕлм полюсам источника напряжения питания База первого транзистора соединена к. коллекторам второго, база второго с коллектором первого fl. Также известен транзисторный ключ содержащий два транзистора разных типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника напряжения, управляющий элемент, резисторный делитель напряжения, включенный между коллектором первого и Эмиттером второго транзисторов причем база второго транзистора сое динена с средней точкой делителя напряжения, последовательно соединен ные стабилитрон и резистор, включен ные между базой первого транзистора коллектором второго транзистора и выходной клеммой 23. Известные транзисторные ключи не надежны. Цель изобретения - повышение-надежности ключа. Цель достигается тем, что в транзисторный ключ, содержащий два транзистора разных типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника напряжения, управляющий элемент,.резисторный делитель напряжения, включенный между коллектором первого и эмиттером второго транзисторов, причем база второго транзистора соединена со средней точкой делителя напряжения, последовательно соединенные стабилитрон и резистор, включенные между базой первого транзистора, коллектором второго транзистора и выходной клеммой, введены третий транзистор, того же типа проводимости, что и второй, времязадающий мост, образованный интегрирующей RC-цепью, и вторым резисторным делителем напряжения, причем в одну из диагоналей времязадающего моста включен переход коллектор-эмиттер первого транзистора, а в другую диагональ - переход база-эмиттер третьего транзистора. При этом эмиттер и коллектор третьего транзистора соединены со средней точкой интегрирующей RC-цепи и базой первого транзистора и выходом управляющего элемента соответственно.

Па чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа.

Ключ содержит транзисторы 1, 2, стабилитрон 3,. резистор 4, резисторный делитель напряжения 5, интегрирующую RC-цепь 6, состоящую из резистора 7 и конденсатора 8, делител

напряжения 9 на резисторах 10 и 11, J

управляющий элемент 12, транзистор

Транзисторный ключ работает следующим образом.

При подаче напряжения наустройство транзисторы 1 и 2 закрыты. На диагональ моста через резисторный делитель 5 подается напряжение. Конденсатор 8 заряжается через резистор 7, и когда его напряжение превысит напряжение на резисторе 11, тразистор 13 откроется.

Когда на вход управляющего элемента 12 подан открывающий сигнал, при котором управляющий элемент открыт и насыщен, коллекторный ток транзистора 13 не может открыть тразистора 1, так как его вход зашунтирован управляющим элементом.

В этом случае напряжение на базе транзистора 2 будет недостаточным, чтобы открыть его. Поэтому транзисторы 1 и 2 будут закрыты.

Когда управля1аций элемент 12 закрыт, коллекторный ток транзистора 13 поступает на базу транзистора 1 открывает его, что в свою очередь увеличивает ток через делитель 5 и уменьшает напряжение на резисторе 1 Это вызывает разряд конденсатора 8 через транзистор 13 на базу транзисра 1, который в процессе разряда конденсатора насыьчается. В этом случае напряжение на базе транзистора 2 будет достаточным, чтобы открыть его до насыщения.

При отсутствии короткого замыкания напряжение на коллекторе транзистора 2 становится максимальным, и его колллекторный ток поступает н нагрузку и через резистор 4 и пробитый стабилитрон 3 на базу транзистора 1.

Ток с коллектора транзистора 2 продолжает открывать транзистор 1 и после действия разрядного тока с конденсатора.

Если в цепи нагрузки имеется короткое замыкание, напряжение на коллекторе транзистора 2 будет меньше напряжения пробоя стабилитрона 3, и транзисторы 1 и 2 закроются после

окончания импульса, в течение которого конденсатор разряжается на базеэмиттерный переход транзистору 1 через эмиттер-коллекторный переход транзистора 13.

Таким образом, транзисторы 1 и 2 будут кратковременно открываться через промелсутки времени, в течение которого конденсатор заряжается через резистор 7 до напряжения на резисторе 11. После устранения короткого замыкания в цепи нагрузки при очередном импульсе разряда конденсатора транзисторы 1 и 2 откроются и останутся в таком состоянии до поступления на вход управляющего элемента

5 12 открывающего сигнала.

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы разных .типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника Напряжения, управляющий элемент, первый резисторный делитель напряже5 НИН, включенный коллектором первого и эмиттером второго транзисторов, причем база последнего соединена со средней точкой первого делителя напряжения, последовательно соединенные стабилитрон и резистор, включенные между базой первого транзистора, коллектором второго транзистора и выходной клеммой, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены третий транзистор того же типа проводимости, что и второй транзистор, времязадающий мост, образованный интегрирующей RC-цепью, и вторым резисторным делителем напряжения, причем в одну из

0 диагоналей времязадающего моста включен переход коллектор-эмиттер транзистора, а в другую диагональ - переход база-эмиттер транзистора, при этом эмиттер и коллектор третьего

5 транзистора соединены со средней

точкой КС-цепи и базой первого транзистора и выходом управляющего элемента соответственно.

Источники информации,

л принятые во внимание .при экспертизе

1.Перлов Б.В. Импульсные устройства на транзисторах с проводимостью разного типа. П., Энергия, 1972, с. 142, раздел 3-7.

2.Авторское свидетельство СССР 5 № 284124, кл. Н 03 К 17/08, 13.06.69

(прототип).