Устройство для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока

Устройство для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее включенные в противополох ные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора , а вторьй - из включенных согласно-последовательно сипового транзистора противоположного типа проводимости и диода, два возвратных диода образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напряжения , а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки,подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того типа проводимости, коллектор которого через г-орвый базовый резистор соединен с базой силового тран .зистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компаратор , подключенный первым входом к точке соединения измерительного резис-i тора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опорного напряжения, а выходом к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения основного источника постоянного напряжения и первого ключа, тип проводимости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки, введен включенный согласно-последовательно с основным источником постоянного напряжения форсирующий источник постоян (Л ного напряжения, к свободному вЭёоду Которого подключен эмиттер пятого с транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подключен к точке соединения ключа . и вывода для подключения нагрузки, 4 а база через второй базовый резисО5 тор - к коллектору шестого транзис тора, тип проводимости которого сов00 падает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эмиттер шестого транзистора подсоединен к коллектору управляюи;его транзистора , а база соединена со свободным выводом форсирующего источника постоянного напряжения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1046781

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3452198/24-07 (22) 11.06.82 (46) 07.10.83. Бюл. 37 (72) Э.M. Ромаш (53) 621.314.57(088.8) .

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 558321, кл. Н 01 F 7/18, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

tiÐ 647820, кл. Н 02 Р 1/18, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

М 903997, кл. Н 01 F 7/18, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащее включенные в противополох<ные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора, а втор<эй - из включенных согласно-последовательно сипового транзистора противоположного типа проводимости и диода, два возвратных диода образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напряжения, а выходная диагональ - к выводаи для подключения нагрузки,подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того же типа проводимости, коллектор которого через гервый базовый резистор соединен с базой силового тран.зистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компаратор, подключенный первым входом к точке соединения измерительного резис-;

3(5g Н 01 F 7/18; Н 01 Н 47/32 тора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опор" ного напряжения, а выходом K базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединени я основного источника постоянного напряжения и первого ключа, тип проводимости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертыи транзистором, о т л и ч а рщ е е с я теи, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки, введен включенный согласно-последовательно с основным источником постоянного напря- Я жения форсирующий источник постоянного напряжения, к свободному воеводу которого подключен эииттер пятого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подклю- р чен к точке соединения второго ключа . и вывода для подключения нагрузки, р а база через второй базовый реэис- «р тор - к коллектору шестого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эииттер шестого транзистора подсоединен к коллектору. управляющего транзистора, а база соединена со свобод" ныи выводом форсирующего источника постоянного напрян ения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно, 1 . 104б7

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления индуктивными нагрузками, питаемых от источников .постоянного напряжения. 5

Известны полупроводниковые пере" ключающие устройства, осуществляющие управление индуктивными нагрузками, периодически подключаемыми к источнику постоянного напряжения, содержа- 10 щиЕ источник постоянного напряжения, два управляемых ключа, включенных в противоположные плечи моста, два дру" гих плеча которого образованы встреч" но включенными диодами, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ моста 1.1 1 и 52 ).

Недостатком указанных устройств является низкая скорость включения индуктивной нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления электромагнитным ме" ханиэиом, .содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора, а второй " иэ включенных согласно-последовательно силового транзистора, противоположного типа проводимости, и диода, два возвратных диода, образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напряжения, а выходная диагональ - З5 к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транзистора первого ключа, управляющий транзистор, того же типа проводимости, коллектор которого через первый баэо- 40 вый резистор соединен с базой сило" вого транзистора второго ключа, а ба" за - с управляющим выводом устройства, компаратор, подключенный первым входом к точке соединения измерительно- 45 го резистора и силового транзистора йервого ключа, вторым входом к источ" нику опорного напряжения, а выходом " к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соеди- 50 нениз основного источника постоянного напряжения и первого ключа, силовой транзистор которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором Г3 3

Недостатком данного устройства яв" ляется низкая скорость включения индуктивной нагрузки и. как следствие, 3 низкая максимальная частота коммутации электромагнитного механизма.

Цель изобретения - улучшение экс" плуатационных характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключа, первый из которых состоит иэ силового транзистора и измеритель» ного резистора, а второй " иэ включенных согласно-последовательно силового транзистора противоположного типа про- . водимости и диода, два возвратных диода,образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к с. основному источнику постоянного на, пряжения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того же типа проводимости, коллектор которого через первый базовый ре" зистор соединен с базой силового транзистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компара" тор, подключенный первым входом к точке соединения измерительного резистора и силового транзистора первого ключа, вторым входом к источнику опорного напряжения, а выходом - к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения основного источника постоянного на" пряжения и первого ключа, тип прово" димости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором, введен вклю" . ченный согласно-последовательно с основным источником постоянного напряжения форсирующий источник постоянного напряжения, к свободному вы" ,ходу которого подключен эмиттер пято" го транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подклю" чен к точке соединения второго ключа и вывода для подключения нагрузки, а база через второй базовый ре" зистор - а коллектору шестого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эмиттер шестого транзистора под" соединен к коллектору управляющего транзистора, а база соединена со свободным выводом форсирующего источника

3 1046781 постоянного напряжения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока.

Устройство содержит два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора 1 и измерительного резис- lg тора 2, а второй - из включенных согласно"последовательного силового транзистора 3 и диода 4; два возвратных диода 5 и 6, образующих другие плечи моста, входная диаГональ которого подключена к основному источни-. ку 7 постоянного напряжения, а выходная диагональ - к выводам для подклю- . чения нагрузки 8, подключенный к базе, силового транзистора 1 управляющий транзистор 9, коллектор которого через первый базовый резистор 10 соединен с базой силового транзистора 3, компаратор 11, подключенный первым входом к точке соединения. измерительного резистора 2 и силового транзистора 1, вторым входом к источнику 12 опорного напряжения, а выходом - к базе четвертого транзистора 13, форсирующий источник 14 постоянного напряжения, к свободному выводу которого подключен эмиттер пятого транзистора 15, коллектор которого подключен к точке 16 соединения второго ключа и вывода для подключения нагрузки 8, а база через второй базо- 35 вый резистор 17 - к коллектору шестого транзистора 18, причем эмиттер шестого транзистора 18 подсоединен к коллектору управляющего транзистора 9, а база соединена со свободным 40 выводом форсирующего источника постоянного напряжения через резистор l9 и с коллектором четвертого транзистора 13 непосредственно.

Устройство работает следующим об" .45 разом.

При подаче отпирающего импульса в цепь базы управляющего транзисто" ра 9 данный транзистор открывается, что вызывает открывание транзисто4 ров l, 15 и 18. Диод 4 при этом закрыт, так как к его катоду через транзистор 15 приложен положительный потенциал от источника 14, и ток в цепи коллектора транзистора 3 отсутствует. Через индуктивную нагрузку начинает нарастать ток, определяемый суммарным воздействием обоих источни" ков 7 и 14.

При достижении током нагрузки заданного значения сигнал, снимаемый с резистора 2, открывает компаратор ll и транзистор 13, что вызывает закрывание транзисторов 15 и 18, а также открывание транзисторов 3 и диода 4.

При этом режим форсированного вклю" чения нагрузки гри сумяарном напряжении источников постоянного напряжения 7 и 14 автоматичеСки заканчивается и источник форсирующего напряжения 14 от нагрузки автоматически отключается.

В номинальном режиме ток нагрузки определяется напряжением источника 7, при этом в устройстве открыты транзисторы 1, 3, 9 и 13 и диод 4.

В момент снятия отпирающего сигнала. со входа управляющего транзистора 9 все ранее открытые транзисторы эакры" ваются и через диоды 5 и 6 в источ-ник 7 начинается возврат электрической энергии, накопленной в индуктивной нагрузке. Режим возврата вызывает форсированное уменьшение тока в на" груэке 8 и ее форсированное отключение, При подаче очередного управляацег0 импульса на вход транзистора 9 нагрузка 8 вновь подключится вначале к обоим источникам 7 и 14, а при достижении током нагрузки заданного значения перейдет в номинальный режим работ от основного источника постоянного напряжения 7.

Таким образом, изобретение позволяет форсировать процесс увеличения тока в индуктивной нагрузке и тем самым уменьшить время включения, что улучшает эксплуатационные характерис" тики устройств, использующих изобретение.

l 046781

Составитель В. Ежов

Редактор М. Янович Техред М,Надь, Корректор " Эрдейи

Заказ 7737/19 . Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4