Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току Советский патент 1982 года по МПК H03K17/81 

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

1

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в аппаратуре передачи данных и телемеханики,

Известен транзисторный ключ с защитой, от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющие транзисторы и резисторы, эмиттер ключевого транзистора через резистор подключен к шине источника питания и соединен с базой управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к шине источника питания 1.

Недостатки устройства - сложность конструкции и низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзисторы и резисторы эмиттер к.шочевого транзистора, коллектор которого подключен к шине подключения нагрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена К коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первой

ПО ТОКУ

шине источника питания, и через второй резистор соединена с .шиной управления, которая через, третий резистор подключена к первой шине источника питания 2.

Недостатком устройства является низкая надежность.

Цель изобретения - увеличение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзистдры и резисторы, эмиттер ключевого транзистора, коллектор которого подк.лючен к шине подключения н агрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена к коллектору управлякядего Т1 анзистора, эмиттер которого подключен к первой шине источника питания, и через второй резистор соединена с шиной управления, которая через третий резистор подключена к первой шине источника питания, введен элемент с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, термозависимый от ключевого транзистора и включенный между второй миной источника

Литания и базой управляющего транзистора, которая через четвертый резистор соединена с эмиттером ключевого транзистора.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току содержит ключевой 1 и управляющий 2 транзисторы, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый б резисторы, элемент 7 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, в качестве которого использован составной транзистор. База транзистора 1 через резистор 4 подключена к шине 8 управления эмиттер транзистора 2 соединен с первой шиной 9 источника питания, элемент 7 включен между базрй транзистора 2 и второй шиной 10 источника питания, коллектор транзистора 1 соединен с шиной .11 подключения нагрузк

Устройство функционирует следующим образом.

Допустим, что на шину 8 посгупает сигнал положительной полярности. При этом переход база-эмиттер транзистора 1 протекает открывающий ток и это транзистор отпирается. Через нагрузку, подключенную, к шине 11, начинает протекать ток. При исчезновении управляющего сигнала нашине 8 транзистор 1 запирается и ток через нагрузку прекращается.

Если в открытом состоянии транзисторного ключа сопротивление нагрузки уменьшается, то при некотором значении тока нагрузки напряжение на резисторе 3 достигает порогового значения отпирания перехода база.эмиттер транзистора 2 и последний начинает отпираться. Вследствие этого происходит шунтирование перехода база-эмиттер транзистора 1 и он переходит из насыщенного в активное состояние. Ток в нагрузке прекращает расти и дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки приводит лишь к перераспределению мощности, выделяемой в нагрузке и на транзисторе 1.

Мощность, выделяемая на транзисторе 1, находящимся в активном режиме, приводит к нагреванию этого транзистора и, следовательно, к нагреванию элемента 7. Базо-эмиттерный ток транзистора 2 возрастает, транзистор 2 етце больше отпирается, что

ведет к дополнительному запиранию транзистора 1, уменьшению тока через нагрузку и уменьшению мощности, выделяемой на транзисторе 1.

После устранения перегрузки транзистор 1 возвращается в насыщенное состояние.

Введение соответствующим образом включенного элемента с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления позволяет не только ограничить на определенном уровне ток через нагрузку, но и обеспечивает такой режим функционирования ключевого транзистора, когда выделяемая на нем мощность при любом значении сопротивления нагрузки не превышает номинальную. Это и обусловливает повышение надежности функционирования устройства.

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий ключевой и управляющий транзисторы и резисторы, эмиттер ключевого транзистора, коллектор которого подключен к шине подключения нагрузки, через первый резистор соединен с первой шиной источника питания, база ключевого транзистора подключена к коллектору управляющего транзистора, эмиттер которого подключен к первой шине источника питания, и через второй резистор соединена с шиной управления, которая через третий резистор подключена к первой шине источника питания, о т л и ч а ю-щ и и с я тем, что, с целью увеличения надежности, в него введен

элемент с отрицательным температурным коэффициентом сопротивлен1 я, твЕМозависимый от ключевого транзистора и включенный между второй шиной источника питания и базой управляющего транзистора, которая через четвертый резистор соединена с эмиттером ключевого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1762260, кл. Н 03 К 17/00, 1976.

2. Техни еское описание аппаратуры. ДУМКА, 3 т 2.131.025 ТО, 1976.

«Лг

л

Г7

гЧ

La

10

-ff