Двухпозиционный переключатель

Двухпозиционный переключатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОюз Советских

Социапистичесиих

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ij978346 (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 20. 02. 81 (2l ) 3247764/18-21 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 30. 11. 82 5вллетень,1те 44

Дата опубликования описания 30 (51) M. Кл.

H 03 1(17/60

)ЬеударетвоеЫ1 кеиатет

СССР

Ro делан изобретений и открытий (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. С. Васильев, Н. П. Кутлер и О. И. Ратйер

I !

1 Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, в сельском-=хозяйстве и на транспорте . (7I ) Заявитель (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к коммутационной технике, а более конкретно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например в импульсных усилителях мощности, преобразователях частоты и автономных инверторах тока и напряжения.

Известен двухпозиционный переключатель, содержащий в каждом из двух каналов переключающий транзистор и логический блок, входы которого подключены к управляющей вине и выходу формирователя стробирующего импульса (1).

1(недостаткам подобного устройства следует отнести высокую сложность и значительную потребляемую мощность по цепи управления.

Наиболее близким к предлагаемому является двухпозиционный переключатель, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, каждый из двух каналов двух2 позиционного переключателя содержит первый и второй транзисторы и диод, в первом канале коллектор пер» ваго транзистора, эмиттер которого подключен к выходной шине, а база соединена с эмиттером второго тран" зистора, подключен к первой входной шине, во втором канале эмиттер первого транзистора, коллектор которого подключен к выходной шине, а ба" о за соединена с эмиттером второго транзистора, подключен ко второй входной шине, между каждой. из входных шин и выходной шиной включен диод, выводы первичной обмотки тран 5 сформатора соединены с управляющими шинами f2).

К недостаткам известного устройства относится низкая надежность функго ционирования, которая обусловлена возможностью возникновения "сквозных" токов между входными шинами.

Цель изобретения - повышение надежности.

3 978346

Поставленная цель достигается тем, что в каждый канал двухпозиционного переключателя, содержащего трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, каждый из двух каналов двухпозиционного переключателя содержит первый и второй транзисторы и диод, в первом канале коллектор первого транзистора, эмиттер которого подключен к выходной шине, а база соединена с эмиттером второго транзистора, подключен к первой входной шине, во втором канале эмиттер первого транзистора, коллектор которого подключен к выходной шине, а база соединена с эмиттером второго транзистора, подключен к второй входной шине, между каждой из входных шин и выходной шиной включен диод, выводы первичной обмотки трансформатора соединены с управляющими шинами, введены дополнительный транзистор, дополнительные диоды, первый и второй выпрямители, формирователь импульсов и резисторы, а вторичные обмотки трансформатора снабжены средним выводом, в каждом канале средний вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к входу первого выпрямителя и к коллектору второго транзистора, база которого через первый и второй диоды соответственно соединена с коллектором первого транзистора и коллектором дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к выходу первого выпрямителя, а база через первый резистор соединена с выходом второго выпрямителя, вход второго выпрямителя непосредственно, база первого транзистора через параллельно соединенные второй резистор и третий диод, и база второго транзистора через третий резистор соединены с крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, к которой подключен вход формирователя импульсов, другой крайний вывад вторичной обмотки трансформатора соединен с эмиттером первого транзистора, выход формирователя импульсов подключен к базе дополнительного транзистора.

На чертеже изобоажена принципиальная электрическая схема двухпозиционного переключателя. Каналы двухпозиционного переключателя (за исключением включения первых транзис торов) выполнены идентично и на чертеже подробная принципиальная схема приведена для одного из каналов (первого) .

Двухпозиционный переключатель содержит первые транзисторы 1 и 2 (в первом и во втором канале cooTветст венно); диоды 3 и 4 (в первом и во втором канале соответственно); трансформатор с первичной 5 и вторичными

tO 6 и 7 обмотками. Кроме того, каждый канал двухпозиционного переключателя содержит второй транзистор 8, дополнительный транзистор 9, первый 10, второй 1! выпрямители, формирователь

15 12 импульсов (который, в простейшем случае, представляет собой последова. тельно соединенные резистор и конденсатор); первый 13, второй 14 и третий 15 резисторы,. первый 16, вто2о рой 17 и третий 18 диоды.

Коллектор первого транзистора 1 в первом канале подключен к первой входной шине 19; эмиттер первого транзистора 2 во втором канале поду ключен ко второй входной шине 20; эмиттер транзистора 1 и коллектор транзистора 2 объединены и подключены к выходной шине 21; выводы первичной обмотки 5 трансформатора подклюзр чены к управляющим шинам 22, 23.

Кроме того, двухпозиционный переключатель содержит диоды, шунтирующие база-эмиттерные переходы транзисторов 9 и 8.

Принцип действия двухпозиционного переключателя состоит в следующем.

Вторичные обмотки 6 и 7 выполнены таким образом, что формируемое на них напряжение является противофазным. При положительном напряжении на начальном выводе вторичной обмотки 6, транзисторы 1 и 8 открыты током, протекающим через резистор

15. Транзистор 2 при, этом заперт и напряжение с входной шины 19 лов ступает на выходную шину 2!. Подключение коллектора транзистора 8 к среднему выводу вторичной обмотки Ь трансформатора обеспечивает работу

39 этого транзистора в линейном режиме с малым уровнем напряжения между коллектором и эмиттером, близким к граничному значению. Диод !6 играет роль диода обратной связи, ограничивая напряжение на базе транзистора 8. Транзистор 9 в этом режиме практически не оказывает. влияния,на функционирование устройства, так как он заперт отрицательным смещением по базе.

978346

При отрицательном напряжении на начальном выводе вторичной обмотки 6 трансформатора, транзисторы 1 и 8 запираются. Транзистор 2 при этом открыт и напряжение с входной шины 20 поступает на выходную шину 21. Форсированный режим запирания транзистора

1 обеспечивается наличием диода 18.

Положительным эффектом предлагаемого технического решения является 10 повышение надежности функционирования двухпозиционного переключателя за счет устранения "сквозных" токов между входными шинами 19 и 20. Действительно, пусть в некоторый момент времени транзистор 2 открыт, а транзистор 1 закрыт. При изменении полярности управляющего сигнала, поступающего на шины 22 и 23, транзистор 1 начинает отпираться, а транзистор 2 - 2О запираться. Запирание транзистора 2 задерживается процессом рассасывания неосновных носителей в базе. Поэтому отпирание транзистора 1 должно быть задержано на время, достаточное для рассасывания неосновных носителей в базе транзистора 2. Задержка в отпирании транзистора 1 непосредственно

1 обусловлена наличием элементов 9-!3 и 17, включенных вышеописанным обра- 30 зом.

В исходном состоянии напряжение на базе и эмиттере транзистора 9, равное напряжению на выходах выпрямителей 11 и 10, отрицательно (относи- д тельно эмиттера транзистора 1), и транзистор 9 заперт. В момент возрастания напряжения на начальном выводе вторичной обмотки 6 трансформатора (что соответствует моменту нача- щ ла запирания транзистора 2) на базе транзистора 9 с помощью формирователя

12 импульсов формируется короткий отпирающий импульс, время действия которого достаточно для надежного за- <у пирания транзистора 2. На время действия этого импульса база транзистора

8 через открытый транзистор 9 подключается к выходу выпрямителя 10, напряжение на котором отрицательно. Это р ведет к задержке отпирания транзистора 1, устранению "сквозных" токов и к повышению надежности функционирования устройства.

Формула изобретения

Двухпозиционный переключатель, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, каждый иэ двух каналов двухпозиционного переключателя содержит первый и второй транзисторы и диод, в первом канале коллектор первого транзистора, эмиттер которого подключен к выкодной шине, а база соединена с эмиттером второго транзистора, подключен к. первой входной шине, во втором канале эмиттер первого транзистора, коллектор которого подключен к выходной шине, а база соединена с эмиттером второго транзистора, подключен к второй входной шине, между каждой из входных шин и выходной шиной включен диод, выводы первичной обмотки трансформатора соединены с управляющими шинами, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности, в каждый канал двухпозиционного переключателя введены до-, полнительный транзистор, дополнитель. ные диоды, первый и второй выпрямители, формирователь импульсов и резисторы, а вторичные обмотки трансформатора снабжены средним выводом, в каждом канале средний вывод вторичной обмотки трансформатора подключен к входу первого выпрямителя и к коллектору второго транзистора, база которого через первый и второй диоды соответственно соединена с коллектором первого транзистора и коллектором дополнительного транзистора, эмиттер которого подключен к выходу первого выпрямителя, а база через первый резистор соединена с выходом второго выпрямителя, вход второго выпрямителя непосредственно, база первого транзистора через параллельно соединенные второй резистор и третий диод, и база второго транзистора через третий резистор соединены с крайним выводом вторичной обмотки трансформатора, к которой подключен вход формирователя импульсов, другой крайний вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с эмиттером первого транзистора, выход формирователя импульсов подключен к базе дополнительного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 248767, кл. H 03 К 17/08, 08.09.67.

2. Патент Великобритании Р 1518947, кл. НЗТ 30.05.75.

978346

Составитель В. Нефедов, Редактор A. Власенко Техред Т.фанта Корректор О.Билак

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3f-35, Рауаская наб., д. 4/5

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

Заказ 9241/75