Устройство для изменения направления тока Советский патент 1983 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к 1вмпульсной технике и может быть использовано для изменения направлейия постоянного тока в цепи нагрузки.

Известно транзисторное устройство для изменения направления тока в цепи нагрузки, которое содержит два выходных транзистора различного типа проводимости и схему управления, состоящую из Двух транзисторов РТ.П«Р типа и двух транзисторов --«пг типа. В зависимости от полярности управляющего напряжения открываются транзисторы соответствующего типа проводимости и на выходной шине Обеспечивается соответствующая полярность выходного напряжения

Недостатками известного устройства яЬляются сложность управления изменения направления тока в потребителе, так как устройство содержит сложную, состоящую из четырех транзисторов, схему управления выходными тран.зисторами и требует применения симметричного источника управляющих 9 налов; повышенная мощность потребления от источника управляющего сигнала, так как непосредственно этим источником открываются сразу два транзистора (первый n-pin и второй р-п«р или первый p. и второй п.-рлп транзисторы).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее первый и второй транзисторы п-.р«п-типа и третий и четвертый транзисторы р-гпгр-типа, базы которых через резистивно10емкостные цепи соединены с первой клеммой источника управляющего напряжения, вторая клемма которого при ключена к общей шине. Эмиттеры второго и четвертого транзисторов сое15динены с общей шиной и первым выводом нагрузки, подключенной вторым выводом к коллекторам первого и третьего транзисторов. Эмиттер первого транзистора соединен с коллекто20ром четвертого транзистора и отрицательной клеммой источника входного сигнала, положитель«ая клемма которого соединена с коллектором второго и эмиттером третьего транзистора.

25 В данном устройстве в зависимости от полярности управляющего напряжения открываются или транзисторы р-п.-р типа или транзисторы ns-p- nnTHna, обеспечивая соответствующее направле30ние тока в нагрузке С2 .

.Недостатки устройства - сложность управления и повь)шенная мощность, поребляемая от источника управляющих. сигналов, обусловленная тем, что упрляющий сигнал подается на базы всех четь1рех транзисторов, а также тем, что из-за зависимости потенциала эмитеров первого и третьего транзисторо от состояния устройства потенциал ба второго и четвертого транзисторов отличен от потенциала баз первого и третьего транзисторов, а величина управляющего сигнала должна: обеспечивать необходимые величины потенциалов баз обеих пар транзисторов..

Цель изобретения - повышение надежности устройства и повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается тем ч.то в устройстве для изменения направления тока, содержащем первый и второй транзисторы п- р п-типа, третий и четвертый транзисторы p-«a-ip-« типа и первый и второй резисторы , подключенные первым выводом соответственно к базам первого и третьего транзисторов, коллекторы которых объединены и через нагрузку соединены с общей шиной и эмиттерами второго и четвертого транзисторов, коллектор четвертого и эмиттер первого транзисторов соединены с отрицательной шиной источника входного сигнала, положительная шина которого соединена с коллектором второго и эмиттером третьего транзисторов, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с общей шиной, а базы вто-рого и четвертого транзисторов подключены к первой клемме источника , Управляющих сигналов, вторая клемма которого соединена с общей шиной.

На чертеже представлена принципиальная электрическая, схема устройств

Устройство содержит первьй транзистор 1 пс1р« пг--типа, соединенный базой с общей шиной через первый резистор 2, третий транзистор 3 р-п-ртипа, соединенный базой, .с общей шиной через второй резистор 4, второй транзистор 5 .типа. и четвертый транзистор 6 .типа, база которого соединена с базой. Ьранзистора 5 и первой клеммой 7 источника управлякицего сигнала, соединенного второй клеммой с общей шиной 8, Эмиттер транзистора 1 подключен к коллектору транзистора 6 и отрицательной, шине 9 источника входного сигнала,а эмиттер транзистора 3 и коллектор . транзистора 5 - к положительной шине iO, Коллекторы транзисторов 1 и 3 подключень к первому выводу нагрузки -И, соединенной вторым выво.дом с эмиттерами транзисторов 5 и б .и.общей шиной. .

Устройство ра0отает следующим образом.

При подаче от источника управляющего сигнала на клемму 7 отрицательного потенциала по отношению к общей шине 8 тБком от данного источника открывается транзистор б и через открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 6 к общей шине подключаеся эмиттер транзистора 1, потенциал его эмиттера приближается к нулю и транзистор закрывается. Отрицательная шина 9. источн ика входного сигнала через открытый транзистор б подключается к общей шине и второму выводу нагрузки 11.

Одновременно отрицательным управлщим сигналом закрывается транзистор что обеспечивает потенциал эмиттера транзистора 3 приблизительно равным потенциалу источника входного сигнала. Транзистор 3 открывается базовым током,;- протекающим по цепи: база транзистора 3, резистор 4, ойцая шина, открытий переход коллектор-эмиттер транзистора 6, шина 9., источник входного сигнала, шина 10, э.миттер транзистора 3, т.е. током от источника входного сигнала. Через открытый переход коллек:тор-эмиттер транзистора 3 положительная шина 10 источника входного сигнала подключается к первому выводу нагрузки 11. При подаче от источника управлякяцего сигнала на клемму 7 положительного потенциала аналогичным образом открываются транзисторы 5 и 1 и закрываются транзисторы б и 3,в результате чего к первому выводу нагрузки подключается отрицательная шина 9, а к второму выводу - положительная шина 10 источника входного сигнала, .

Таким образом, при изменении на противс положную полярности управляющего сигнала соответственно изменяется направление тока в нагрузке. Благодаря тому, что транзисторы 5 и 6 управляются током от источника управляющего сигнала, а транзисторы 1 и 3 управляются током от источника входного сигнала,- предлагаемое устройство по сравнению с извест ными имеет следующи.е преимущества: простое управление, так как управляющий сигнал-подается на базы только двух транзисторов и его величина должна удовлетворять только одному требованию - получению нужного потенциала базы транзистора 5 (б); мощность потребления от источника управляющих сигналов в два раза меньше так как в любой момент времени она расходуется на открывание только одного транзистора 5 или б.

Формула изобретения

Устройство для изменения направления тока, содержащее первый и второй транзисторы , третий и четвертый транэис рры р-пп«р--типа , и первый и второй резисторы, подключенные первым выводом соответственно к базам первого и третьего транзисторов, коллекторы котбрых объадинены и через нагрузк.соединены с эмиттерами второго и четвертого транзисторов и общей ишной,эмиттер первого и коллектор четведтого транзисторов соединены с отрицательной шиной источника входного сигнала/ положительная шина которого соединена с коллектором второго, и эмиттером третьего транзисторовf о. т л ич а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения надежности и повьоиения коэ фициента полезного действия, вторые выводы первого и второго резисторов соединены с общей шиной, базы второго и четвертого транзисторов подключены к первой клемме источника управляющих сигналов, вторая клемма которого соединена с общей .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ 2416534 ,

кл. Н 03 К 17/66, опублик.,1977V

2.Патент США 3175100 кл. 307-88.5, опублик. 1969.

Ф