Транзисторный коммутатор Советский патент 1982 года по МПК H03K17/60 

I

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики, телемеханики, в частности в быстродействующих широкорегу.пируемых электропроводах и следящих системах.

Известен транзисторный комутатор, содержаний устройство защиты от перегрузки 1 .

Однако у известного устройства отсутствует защита при выходе транзистора из насыщения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторный коммутатор, содержащий силовой транзистор, база которого через резистор подключена ко входной шине и через коллекторно-эмиттерный переход транзистора защиты к общей шине, ограничитель тока в силовой цепи, элемент задержки и пороговый элемент, подключенный через диод к объединенным выводам силового транзистора и нагрузки 21 .

Однако у этого устройства имеется задержка при срабатывании узла защиты, что снижает надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

Для этого в транзисторный коммутатор, содержащий силовой транзистор, база которого через резистор подклю10чена ко входной шине и через коллекторно-эмиттерный переход транзистора защиты к общей шине, ограничитель тока в силовой цепи, элемент задержки и пороговый элемент, подключенный чеМрез диод и объединенным выводом силового транзистора и нагрузки, введен дополнительный ключ на транзисторе, причем база транзистора дополнительного ключа соединена с выходом эле20мента задержки, а ко.ллекторно-эмиттерная цепь подключена меазду входной шиной объединенными выводами порогового элемента и диода. 39 На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит силовые транзисторы 1тЗ, включенные параллельно, в цепь эмиттеров каждого силового транзистора 1тЗ включены резисторы 4т6 и диод 7. Между общей точкой баз силовых транзисторов и общей шиной BKJB04eH базовый резистор 8. К общей точке коллекторов силовых транзисторов 1-3 подключен коллектор транзистора 9, эмиттер которого подключен к базам силовых транзисторов . Между базой составного транзис,тора 9 и источником управляющего сигнала Uvnp включен входной резистор 10, а между этой же базой и обще шиной включен базовый резистор 11. Силовые транзисторы последовательно с нагрузкой 12 подключены к источник питания ЕIJCT. Узел защиты содержит транзистор 13с базовым делителем на резисторах 14и I5i причем коллектор транзистора 13 и резистор Д подключены к ист чнику управлеющего сигнала . а свободный конец резистора 15 к общей шине. Параллельно резистору 15 включей конденсатор 16. Эмиттер транзист ра 13 связан с анодом диода 17 и катодом стабилитрона 18. Катод диода I7 подключен к общей точке коллектор силовых транзисторов. Анод стабилитрона 18 связан с базовой транзистора 19 и базовьв резистором 20. Коллекторно-эмиттериый переход транзистора 19 подктаочен параллельно резист ру 11 . Сха«а работает следующим образом. Падение напряжения на насыщенном ключе UKII может быть приблизительно представлено как R, + AUg UKH. УЭКН. + - где Ujjj среднее значение напряжения на эмиттерно-коллекторном переходе насыщенного силового транзис тора } Гц - ток .ключа; RJ - величина сопротивления в цепи эмиттера; ДЦд - падение напряжения на дн п - число силовых транзисторов в ключе. Таким образом, величина может служить для контроля тока ключа I.C I R (составляющая ) и контроля насыщенного состояния силового транзис-. стора (составляющая ) Так как применение схемы составного транзистора в транзисторном ключе увеличивает время включения транзисторного ключа, возникает необходимость задержки на включение устройства защиты от перегрузки по мощности на величину запаздывания транзисторного ключа. При подаче уиравлякщего сигнала Uynp. на вход транзисторного ключа с задержкой времени t, , определяемой схемным решением и частотными свойствами силовых транзисторов, транзисторный ключ открывается и через него протекает ток ,, определяемый величиной напряжения источника . и величиной нагрузки 12. Транзистор 13 открьшается также с задержкой времени Xj, определяемой конденсатором 16 и резистором 14. Т задается равной или большей Т. При (i Ucrte IK -1иустл транзистор 19 закрыт. При Ucr 13 (т.е. при 1 1, либо при выходе транзисторов ключа из насьш1ення) стабилитрон 18 пробивается, транзистор 19 открывается н шунтирует вход транзисторного ключа, тем самым исключая возможность пробоя силовых транзисторов. При отключении транзисторного клоча и, возрастает до , диод 17 заперт, н стабилитрон 18, а следовательно и транзистор 19, остаются открытыми до тех пор, пока подается управляющий сигнал на вход транзисторного ключа. Таким образом, в предложенном устройстве отсутствует задержка на отключение силовых транзисторов, что повышает надежность работы. Формула- изобретения Транзисторный коммутатор, содержащий силовой транзистор, база которого через резистор подключена ко входной паше и через коллекторно-этшттерш 1й переход транзистора защиты к общей шине, ограничитель тока в силовой цепи, элемент задержки и порого.вый элемент, подключенный через диод

к объединенным выводам силового транзистора и нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, введен дополнительный ключ на транзисторе, причем, база тран- $ зистора дополнительного ключа соединена с выходом элемента задержки, а коллекторно-эмиттерная цепь подключена между входной шиной и объединенньми выводами порового элемента и диода. ю

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 617841. кл. Н 03 К 17/08. 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 438114, кл. Н 03 К 17/60, 1974 (прототип).