Электронный ключ

Электронный ключ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации цепей постоянного тока с большой кратностью тока нагрузки. Цель изобретения - повышение КПД электронного ключа за Счет уменьшения падения напряжения на ключе в пусковом и установившемся режимах. В устройство, содержащее транзисторы 1,2 одного типа проводимости, транзистор 3 другого типа проводимости, входную шину 4, нагрузку 8, введены распределитель 5 тока, блок 6 сравнения , отражатель 7 тока. Устройство содержит шины: 9 источника питания; 9 IND 4 00 о ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1248053 (50 4 Н 03 К 17/60

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы1ЛИО .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО Д).=ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3829099/24-21 (22) 27.12.84 (46) 30.07.86. Бюл. )) 28 (72) Я. Н. Туль, Ю. И. Сосульников, В. Л. Иткин и В. М. Попов (53) 621 .382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 875633, кл. H 03 К 17/60, 1980 °

Патент США )) 3978350, кл. Н 03 К )7/00, )976. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации цепей постоянного тока с большой кратностью тока нагрузки.

Цель изобретения — повышение КПД электронного ключа за счет уменьшения падения напряжения на ключе в пусковом и установившемся режимах.

В устройство, содержащее транзисторы

1,2 одного типа проводимости, транзистор 3 другого типа проводимости, входную шину 4, нагрузку 8, введены распределитель 5 тока, блок 6 сравнения, отражатель 7 тока. Устройство содержит шины: 9 источника питания;

1248053 общую шину 10. Распределитель 5 тока содержит транзистор 11, проводимость которого соответствует проводимости третьего транзистора 3. Блок 6 срав нения содержит транз::сторы 12, 13, проводимость которых соответствует проводимости транзистора 3. Отражатель 7 тока содержит транзистор 16, проводимость которого соответствует проводимости транзистора 2, резисИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации цепей постоянного тока с большой кратностью тока нагрузки. 5

Цель изобретения — повьппение КПД электройного ключа за счет уменьшения падения напряжения на ключе в пусковом и установившемся режимах, На чертеже представлена схема t0 электронного ключа.

Электронный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторы одного типа проводимости, третий транзистор

3 другого типа проводимости, входную шину 4, распределитель 5 тока, блок

6 сравнения и отражатель 7 тока, при-., чем коллектор первого транзистора 1 подключен к базе третьего транзистора 3, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора 2 и через нагрузку 8 †. с шиной 9 источника питания, коллектор третьего транзистора 3 подключен к базе второго транзистора 2, эмиттер .которого соединен с общей шиной 10, входная шина 4 подключена к входу распредели« теля 5 тока, первый выход которого соединен с токовым входом блока 6 .сравнения, первый. вход которого 30 подключен к коллектору второго транзистора 2, база которого соединена с вторым входом блока 6 сравнения и вторым выходом распределителя 5 тока, первый выход блока 6 сравнения подключен к первому выходу отражателя 7. тока .и базе первого транзистора 1, эмнттер которого соединен с общей шиной 10 и вторым выходом отражателя 7 тока, вход которого подклю- 40,тор 17. Вход отражателя 7 тока через резистор 18 и.конденсатор 19, которые образуют корректирующую цепь, подключен к второму выходу отражателя

7 тока, что предотвращает возбуждение замкнутого контура, образованного транзисторами 1, 2, 3 12, 13 и 16.

Ввод корректирующей цепи обеспечивает повышенную устойчивость электронного ключа. 4 з.п. ф-лы. 1 ил. ен к второму выходу блока 6 сравнения.

Распределитель 5 тока содержит транзистор 11, проводимость котброго соответствует проводимости третьего транзистора 3, а эмиттер, база и коллектор соответственно соединены с входом, первым и вторым выходами распределителя 5 тока.

Блок 6 сравнения содержит два транзистора 12 и 13, проводимость которых соответствует проводимости. третьего транзистора 3, причем эмиттеры транзисторов 12 и 13 подключены к токовому входу блока 6. сравнения, коллектор транзистора 13 — к первому выходу блока 6 сравнения, коллектор транзистора 12 — к второму выходу блока 6 сравнения, а базы транзисторов 12 и 13 соответственно через диоды 14 и 15 соединены с первым и вторым входами блока 6 сравнения.

Отражатель 7 тока содержит транзистор 16, проводимость которого соответствует проводимости второго транзистора 2, и резистор 17, причем база, коллектор и эмиттер транзистора 16 соответственно подключены к входу,"первому и второму выходам отражателя 7 тока, первый и второй выводы резистора 17 соответственно соединены с базой и эмиттером тран зистора 16.

Кроме того, вход отражателя 7 тока через резистор 18 и конденсатор

19, которые соединены последовательно и образуют корректирующую цепь, подключен к второму выходу отражателя 7 тока. Параллельно переходу базд эмиттер транзисторов 1,2 и 3 соответственно включены резисторы 20, 2.1 и 22.

Электронный ключ работает следующим образом. 5

В режиме отсечки, когда на входную шину 4 не поступает ток управления, транзисторы 1, 2 и 3 закрыты и ток через нагрузку 8 не проходит. При

1, 2 и 3 обеспечивается шунтированием переходов база-эмиттер этих транзисторов резисторами 20, 21 и 22.

Когда на входную шину 4 поступает ток управления, то он, проходя через распределитель 5 тока, выполненный на транзисторе 11, делится на две части. При этом большая часть, протекающая через переход коллекторэмиттер транзистора 11, поступает в базу транзистора 2 и открывает его.

Меньшая часть тока управления, протекающая через переход база-эмиттер транзистора 1), поступает на токовый вход блока 6 сравнения. Блок 6 срав- 25 нения в зависимости от величины разности потенциалов между .базой и коллектором транзистора 2, которая приложена между его первым и вторым входом, меняет соотношение токов 30 на своих первом и втором выходах.

В пусковом режиме работы электронного ключа падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер EpBHsacTo ра 2 превьппает падение напряжения на его база-эмиттерном переходе.

При этом в блоке 6 сравнения транзистор 12 запирается, а транзистор 13 открывается и ток, поступающий на токовый вход блока 6 сравнения, уси- „ ливается транзисторами 1 и 3, так как транзистор 16 отражателя 7 тока закрыт, тем самым обеспечивая необходимую величину базового тока транзистора 2 для пропускания больших пусковых токов нагрузки 8. В этом режиме падение напряжения на открытом ключе определяется суммой падений напряжений на переходе коллекторэмиттер насыщенного транзистора 3 и переходе база-эмиттер транзистора 2.

КПД предлагаемого электронного . ключа вьппе, чем у известных за счет уменьшения падения напряжения наключе в пусковом и установившемся реяй мах.

Формула изобретения

1. Электронный ключ, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, третий транзистор другого типа .проводимости, входную шину, причем коллектор первого транзистора подключен к базе третьего транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора и через нагрузку - с шиной источника. питания, коллектор третьего ,транзистора подключен к базе второго ,транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппе- .

В установившемся режиме работы электронного ключа падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 2 становится меньше падения напряжения на его баэаэмиттерном переходе. При этом в блоке

6 сравнения транзистор 12 открыва55 з )248053 4 ется, а транзистор 13 запирается, в результате чего транзистор 16 отражателя 7 тока насыщается, а транзисторы 1 и 3 запираются. В базу транзистора 2 поступает ток коллектора транзистора Il распределителя 5 тока, а малое падение напряжения на открытом ключе определяется падением напряжения на переходе коллекторэтом надежное запирание транзисторов !!) эмиттер насьпценного транзистора 2.

Для предотвращения протекания тока коллектора транзистора 11 распределителя 5 тока через переход коллектор-эмиттер транзистора 3 в инверсном направлении при переходе из пускового в установившийся режим, что приводит,к триггерному режиму работы ключа и увеличению падения напряжения на ключе при переходе из пускового режима в установившийся, транзисторы 1 и 3 должны быть переведены в режим отсечки еще до того, .как падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 2 станет меньше падения напряжения на его база-эмиттерном переходе. Для обеспечения выполнения этого условия служит отражатель 7 тока, выполненный на транзисторе 16 и резисторе 17.

Для предотвращения. возбуждения замкнутого контура, образованного транзисторами 1,2,3,12,13 и 16, служит корректирующая цепь, состоящая из резистора 18 и конденсатора

19 и обеспечивающая повышенную устой. чивость электронного ключа.

1248053

5. Ключ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения устойчивости, вход отражателя тока через резистор и конденсатор, которые соединены последовательно, подключен к одному из выходов отражателя тока.

Составитель Д. Иванов

Техред N.Õoäàíè÷ Корректор М. Демчик

Редактор А. Бандура

Заказ 4141/58 . Тираж 816

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ния КПД, введены распределитель тока, блок сравнения и отражатель тока, причем входная шина подключена к входу распределителя тока, первый выход которого соединен с токовым входом блока сравнения, первый вход которого подключен к коллектору второго транзистора, база которого соединена с вторым входом блока срав- 1О кения и вторым выходом распределителя тока, первый выход блока сравнения подключен к первому выходу отражателя тока и базе первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и вторым выходом отражателя тока, вход которого подключен к второму выходу блока сравнения.

2. Ключ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что распределитель тока выполнен на транзисторе, проводимость которого соответствует проводимости третьего транзистора, а эмиттер, база и коллектор соответственно соединены с входом, первым 25 и вторым выходами распределителя тока.

3. Ключ по п. t, о т л и ч а— ю шийся тем, что блок сравнения содержит два транзистора, проводимость которых соответствует проводимости третьего транзистора, причем эмиттеры транзисторов подключены к токовому входу блока сравнения, коллекторы — соответственно к первому и второму выходам блока сравнения, а базы соответственно соединены непосредственно или через соответствующий диод с первым и вторым входами ! блока сравнения °

4. Ключ по и. 1, отличаюшийся тем, что отражатель тока выполнен на транзисторе, проводимость которого соответствует проводимости второго транзистора, и резисторе, причем база, коллектор и эмиттер транзистора соответственно подключены к входу, первому и второму выходам отражателя тока, первый и второй выводь| резистора соответственно соединены с базой и эмиттером транзистора.