Пороговый элемент Советский патент 1983 года по МПК H03K17/30 H02P5/00 

(54) ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ Изобретение относится к электротехнике, в частности к пороговым элементам, и может быть использовано в элек троприводе для управления симисторами в схемах управления электродвигателям Известен пороговый элемент, содерж щий диак С 1 } .. Известный элемент характеризуется недостаточной чувствительностью из-за высокого остаточного напряжения на диаке. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является порог вый элемент, содержащий транзисторный аналог кремниевого двустороннего ключа на парах транзисторов, общие точки баз и коллектора транзисторов каждой пары соединены с вьюопами порогового элемента через переходы эмиттер - база 2. Однако устройство характеризуется невысокой чувствительностью и слож- ностью, связанной с наличием стабилит ронов. Целью изобретения является повьпне- ние чувствительности и упрощение ycTw ройства.. Поставленная цель достигается тем, что транзисторы изготовлены по эпитак- сиально планарной технологии. На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема электропривода, в которой использован пороговый элемент согласно данному изобретенто, на фиг. 2 характеристики стабилитрона и перехода база - эмиттер транзистора, изготовленного по эпитаксиально-планарисЛ технологии. Пороговьй элемент содеркит транзиоторный аналог кремниевого двустороннего ключа на парах транзирторов 1-4, общие точки 5 и 6 базы и коллектора Транзисторов 1-4 каждой пары соедине ны с выводами 7 и 8 порогового злемента через переходы эмиттер - база. Вывод 7 порогового элемента соединен с времяэадаюшей RC-иепочкой (конденсатор 9 и резисторы 10 и 11), шунтирующий симистор 12, включенный последовательно с двигателем 1-3. Вывод 8 порогового элемента соединен с управляк щим выводом симистора 12. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на электродвигвтель 13 в течение положительного полу периода происходит зарядка конденсатора 9. Время заряда регулируется с помощью резистора 10. Происходит увеличение положительного потенциала на выводе 7 относительно вывода 8, при этом транзис торы 1-4 закрыты. При достижении выводе 7 определенной величины поло жительного потенциала происходит обратимый пробой перехода база - эмиттер транзистора 4. Переход база - эмиттер транзистора 4, изготовленного по эпитак сиально-Планерной технологии, работает как пороговый элемент с участком отрицательной характеристики .(кривая ё на фиг. 2). Как показано на фиг. 2, кривая о , представляющая характеристику обычного стабилитрона, имеет восходящую ветвь, что обуславливает необходимость подачи более высокого потенциала на вывод 7. Очевидно, что кривая 5 является более выгодной, поскольку она позволяет работать с меньшими токами управления. Это повыщает чувствительность. Ток проходит через переход база эмиттер транзистора 1 и открывает его. Коллекторный ток транзистора 1 открыва ет транзистор 2, которьй, в свою очеред увеличивает ток транзистора 1. Начинается лавинный процесс, и оба транзистор 1 и 2 переходят в режим насыщения. При этом конденсатор 9 разряжается через транзисторы 1 и 2 на управля1ощий вывод симистора 12. Симистор 12 открывается и подает ту часть положительного полуперища напряжения, которая определяется постоянной времени времязадающей R С-цепочки 9 - 11. Управление симистором 12 во время отрицательного полупериоца осуществляется аналогичным образом, но происходит включение пары транзисторов 3 и 4 через переход эмиттер - база транзистора 11. Таким образом, .пороговый элемент обеспечивает повьЕиение чувствительности при сравнительно простом схемном решении. Формула изобретения Пороговый элемент, содержащий транзисторный аналог кремниевого двустороннего ключа на парах транзисторов, общие точки базы и коллектора транзисторов каждой пары соединены с выводами порогового элемента через переходы эмиттербаза, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения, транзисторы изготовлены по эпитаксиально-планарной технологии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3447057, кл. 318-345, 1969. 2.Тиристоры. Технический справочник. Под ред. Лабунцова. М., Энергия, 1971, с. 55О.

Э

Ч

Й

..

г

€)

/J

О

±

i

фиг.1

и

J

г.2