Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсних

Социалистических

Республик

980285 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено02.06.81 (21) 3297723/18-21 (Р ) М g+ 3 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

Н 03 К 17/60

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

РЗ1УДК 621.382 (088.8) Опубликовано 07.1282 Бюллетень Мо 45

Дата опубликования описания 07.12. 82

С .Ю. Овчинников, Г.В. Панченко, И.В . Пионтковскйй--. и Б.В. Сухннин. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ OT (ЕРЕГРУЗКИ

ПО ТОКУ

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к ключевым устройствам с защитой от перегрузки, и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в частности в устройствах управления электродвигателями.

Известен транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содер жащий датчик тока, два транзистора и элемент задержки (1).

Однако укаэанный. ключ не отличается высоким быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий два транзистора. разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к шине питания и через первый резистор к базе и первому выводу второго, резистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через прямой резистор с змиттером второго транзистора, который через нагрузку соединен с земляной шиной, коллектор второго транзистора через датчик тока соединены с шиной питания, третий транзистор одного типа проводимости с вторым транзистором эмиттером подключен к земляной . шине, а базой — к входной шине, четвертый транзистор одного типа про 1 водимости с первым транзистором эмиттером соедийен с шиной питания и че- рез четвертый резистор — со своей базой, пятый транзистор одного типа проводимости с вторым транзистором эмиттером подключен к земляной шине, базой — к управляющей шине, а коллектором — к первоначальному выводу пятого резистора, а также шестой, седьмой и восьмой резисторы (2) .

Однако известный ключ обладает невысокой надежностью из-за нестабильности порога срабатывания защиты при изменении температуры окружающей среды, а также при токе нагрузки, близком к порогу срабатывания защиты, составной. транзистор выходит из состояния насыщения.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий два транзистора разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к шине питания через первый резистор - к базе и первому выводу

980285 второго, резистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через третий резистор с эмиттером второго транзистора, который через нагрузку соединен с земляной шиной, коллектор второго 5 транзистора через датчик тока соединен с шиной питания, третий транзистор одного типа проводимости — с вторым транзистором эмиттером подключен к земляной шине, а базой — к входной 10 шине, четвертый трнзистор одного типа проводимости с первым транзистором эмиттером соединен с шиной питания и через четвертый резистор — со своей базой, пятый транзистор одного типа проводимости с вторым транзистором

I эмиттером подключен к земляной шине, базой — к управляющей шине, а коллектором — к первому выводу пятого резистора, а также шестой, седьмой и восьмой резисторы, дополнительно введен шестой транзистор одного типа проводимости с первыгл транзистором, причем эмиттер шестого транзистора соединен с коллектором второ- 5 го транзистора, коллектор — с вторым выводом пятого резистора и через шестой резистор — c базой четвертого тран. зистора, коллектор которого соединен с вторым выводом второго резистора, через седьмой резистор — с коллектором третьего транзистора и через восьмой резистор — с базой шестого транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого ключа.

Транзисторный ключ содержит р-и-ртранзистор 1, и-р-ll-транзисторы 2 и.3 р-и-р-транзистор 4, п-р-и-транзистор

5, р-и-р-транзистор б, резисторы 7-144О датчик 15 тока, нагрузку 16, общую шину 17, шину 18 питания, входную шину 19 и управляющую шину 20.

Ключ работает следующим образом.

Управление транзисторным ключом и схемой осуществляется положительными импульсами напряжения, подаваемыми соответственно на входную шину 19 клю ча и управляющую шину 20. При отсутствии напряжения на входной шине 19 ключа транзисторный ключ закрыт. Для отрывания транзисторного ключа и подготовки схемы защиты к работе необходимо вначале подать напряжение на входную шину 19 ключа, а затем на управляющую шину 20.

При подаче напряжения на входную шину 19 ключа и отсутствии напряжения на управляющей шине 20 открывается транзистор 3 и транзисторы 1 и 2,и 60 через нагрузку 16 течет ток. При этом транзисторы 4-6 закрыты. Через открыв-:, шийся транзистор 3 обеспечивается про. текание тока по цепи: датчик 15 тока, эмиттер-базовый переход транзистора, 6,5 б, резистор 7. Таким образом, транзистор б оказывается подготовленным к открыванию. При последующей подаче напряжения на управляющую шину 20 открываютсл транзисторы 5,6 и транзистор б своим промежутком эмиттер-коллектор через датчик 15 тока шунтирует цепь, состоящую из резисторов 8,9 и эмиттер-базового перехода транзистора 4.

Резистор 9 выбирается таким обраэси чтобы при открытом транзисторе б и но минальногл токе нагрузки падающее на нем напряжение было недостаточным для открывания транзистора 4. При увеличении тока нагрузки выше номинального значения возрастает падение напряжения на датчике 15 тока, что приводит к переключению схемы в состояние, при котором транзистор б закрыт, аптранзистор 4 открыт. Транзисто 4 в открытом состоянии шунтирует через резистор 10 переход эмиттербаза транзистора 1, чем обеспечивается запирание транзисторного ключа.

При этом до срабатывания защиты состав ной транзистор из состояния насыщения не выходит.

Порог срабатывания защиты по току определяется в этом случае равенством падения напряжения на резисторе 10 и датчике 15 тока, причем при малой величине сопротивления резистора 10 обеспечивается надежное запирание транзисторного ключа и высокое быстродействие защиты при перегрузках по току. Стабилизация порога, срабатывания защиты при изменении температуры окружающей среды обеспечивается равенством температурных коэффициентов напряжений эмиттер-база транзисторов 1 и б.

После уменьшения тока нагрузки до номинального значения может быть произведена разблокировка транзисторного ключа путем кратковременного снятия напряжения с управляющей шины 20.

Предлагаемый транзисторный .ключ с защитой от перегрузки по току существенно повышает стабильность порога срабатывания защиты при изменении температуры окружающей среды и обладает высокой надежностью.

Формула изобретения

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий два транзистора разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к шине питания и через первый резистор — к базе и первому выводу второго резистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через третий резистор с эмиттером второго транзистора, ко980285

Составитель Л. Багян

Редактор М. Рачкулинец Техред Т.Маточка Корректор М. Шароши

Заказ 9381/48 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, Ул.Проектная, 4 торый через нагрузку соединен с земляной шиной, коллектор второго транзистора через датчик тока соединен с шиной питания, третий транзистор одного типа проводимости с вторым транзистором эмиттером подключен к земляной шине, а базой — к входной шине, четвертый транзистор одного типа проводимости с первым транзистором змиттером соединен с шиной питания и через четвертый резистор — со своей базой, пятый транзистор одного типа проводимости с вторым транзистором змит-. тером подключен к земляной шине, базой — к управляющей шине, а коллектором — к первому выводу пятого ре-. зистора, а также шестой, седьмой и . восьмой .резисторы, о т л и ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в .него введен шестой транзистор одного типа проводимости с первым транзистором, причем змиттер шестого транзистора соединен с коллектором второго транзистора, коллек-.îð — с вторым выводом пятого резистора и шестой резистор с базой четвертого транзистора, коллектор которого соединен с вторым. выводом второго резистора, через седьмой резистор †.с коллектором тре о тьего транзистора .и через восьмой резистор — с базой шестого .транзистора.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 Р 438114, кл. Н 03 К 17/60, 1974.

2. Электронная техника в автоматике. Сб. статей. Под ред. Ю.И. Конева, вып.9. М., Советское радио,1977, с. 234-237, рис. 2 (прототип).

7А