Ключ Советский патент 1982 года по МПК H03K17/567 

(54) КЛЮЧ

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для переключения постоянного напряжения.

Известен ключ, содержащий тиристор, с выводами от обеих баз, диод и нагрузку в катодной цепи тиристора, резистор, ускоряющий транзистор и двухкатодный диод, один из катодов которого подключен к нагрузке, а другой - к входу ключа 1.

Недостатком известного устройства является наличие постоянной составляющей тока в нагрузке.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ключ, содержащий тиристор с нагрузкой в катодной цепи, транзисторы, резисторы и диод, причем выходной транзистор снабжен двумя эмиттерами, подключенными соответственно к управляющему электроду тиристора и базе ускоряющего транзистора 2.

Время включения данного устройства складывается из двух составляющих: времени включения ускоряющего транзистора и времени включения тиристора, что приводит к уменьщению быстродействия.

Цель изобретения - повышение быстродействия ключа.

Для достижения указанной цели в ключ, содержащий тиристор с нагрузкой в цепи катода, три транзистора, резисторы и первый диод, анод которого соединен с управляющими электродом тиристора и первым

5 выводом первого резистора, а катод - с входной клеммой, причем анод тиристора через второй резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, промежуток коллектор - эмит,0 тер первого транзистора включен параллельно нагрузке, промежуток коллектор - эмиттер второго транзистора включен параллельно база-эмиттерному переходу первого транзистора, третий транзистор присоединен коллектором к положительному 11олю15 су источника постоянного напряжения, а эмиттером - к первому выводу третьего резистора, введены второй и третий диоды, причем второй диод включен последовательно с четвертым резистором и согласно с тиристором между его катодом и коллектором первого транзистора, база второго транзистора соединена с его коллектором и с катодом третьего диода, анод которого соединен с вторым выводом третьего резистора, база третьего транзистора соединена с анодом

тиристора, а второй вывод первого резистора соединен с положительным полюсом источника постоянного напряжения.

Кроме того, тиристор снабжен дополнительным катодом, в цепь которого включена дополнительная нагрузка.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема ключа.

Устройство содержит тиристор 1 с нагрузкой 2 в катодной цепи, транзисторы 3, 4 и 5, диоды 6, 7 и 8, резисторы 9-12, входную клемму 13 и источник постоянного напряжения с положительным полюсом 14. Тиристор 1 снабжен дополнительным катодом, в цепь которого включена дополнительная нагрузка 15.

Первый диод 6 подключен анодом к управляющему электроду тиристора 1, а ка тодом - к клемме 13. Первый резистор 9 включен между анодом диода 6 и полюсом 14 Первый транзистор 3 включен параллельно нагрузке 2, второй транзистор 4 включен параллельно база-эмиттерному переходу транзистора 3. Второй диод 7 последовательно с резистором 12 и согласно с тиристором 1 между его катодом и коллектором транзистора 3. База транзистора 4 соединена с его коллектором и с катодом третьего диода 8, анод которого через резистор 11 соединен с эмиттером третьего транзистора 5, подкллченного коллектором к полюсу 14, а базой к - аноду тиристора 1, который соединен с полюсом 14 через резистор 10.

Ключ работает следующим образом.

При подаче на клемму 13 потенциала, превышающего потенциал полюса 14, диод 6 запирается и ток от полюса 14 через резистор 9 протекает в цепь управляющего электрода тиристора 1, который быстро включается за счет того, что транзистор 3 уже открыт током транзистора 5. Так как коллектор транзистора 3 через диод 8 и резистор 12 связан с катодом тиристора 1, то процесс выхода транзистора 3 из насыщения, происходящий в режиме стабилизации тока благодаря подключению транзистора 4, обеспечивает в течение переходного процесса протекание повышенного тока через управ ляющий переход тиристора 1 и, как следствие, способствует его быстрому включению. После включения тиристора 1 транзистор 3 закрывается.

При подаче обратного потенциала на клемму 13 управляющий электрод тиристора 1 подключается к общей шине 16 через диод 6. В результате тиристор 1 запирается. Транзистор 3 с закрытого состояния насыщается током, протекающим через транзистор 5, чем подготавливаются условия для ускоренного включения тиристора 1 при последующем прямом цикле.

Элементы 7 и 12 обеспечивают нормирование тока в нагрузке 2. Подключение нагрузки 15 в цепь дополнительного катода обеспечивает ее электрическую развязку от нагрузки 2.

Формула изобретения

с входной клеммой, причем анод тиристора через второй резистор подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, промежуток коллектор-эмиттер первого транзистора включен параллельно нагрузке, промежуток коллектор - эмиттер второго транзистора включен параллельно база-эмиттерному переходу первого транаистора,третий транзистор присоединен коллектором к положительному полюсу источника постоянного напряжения, а эмиттером - к первому выводу третьего резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения быст родействия, в него введены второй и третий диоды, причем второй диод включен последовательно с четвертым резистором и согласно с тиристором между его катодом и коллектором первого транзистора, база второго транзистора соединена с его коллектором и с катодом третьего диода, анод которого соединен с вторым выводом третьего резистора, база третьего транзистора соединена с анодом тиристора, а второй -вывод первого резистора соединен с положительным полюсом источника постоянного няпряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 450358, кл. Н 03 К 17/12, 1973.