RU1780172C - Transistor switch with overload protection - Google Patents

Transistor switch with overload protection

Info

Publication number
RU1780172C
RU1780172C SU904872819A SU4872819A RU1780172C RU 1780172 C RU1780172 C RU 1780172C SU 904872819 A SU904872819 A SU 904872819A SU 4872819 A SU4872819 A SU 4872819A RU 1780172 C RU1780172 C RU 1780172C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
transistor
shot
power transistor
Prior art date
Application number
SU904872819A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Александрович Тазитдинов
Владимир Федорович Беззубов
Михаил Павлович Бородин
Original Assignee
Научно-Производственный Комплекс "Система" Научно-Производственного Объединения "Электронмаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Производственный Комплекс "Система" Научно-Производственного Объединения "Электронмаш" filed Critical Научно-Производственный Комплекс "Система" Научно-Производственного Объединения "Электронмаш"
Priority to SU904872819A priority Critical patent/RU1780172C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1780172C publication Critical patent/RU1780172C/en

Links

Abstract

Использование; изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  управлени  реле или индикаторами, удаленными от объекта. Сущность изобретени : устройство содержит два транзистора 5 и 10, четыре резистора 2, 6, 7 и 8, диод 3, оптрон 9, два элемента И 1 и 12, усилитель 11, два одновибратора 13 и 14, блок 15 сигнализации, входную шину 16 и шину 17 питани . 2 ил.Using; The invention relates to pulsed technology and can be used to control relays or indicators remote from an object. The inventive device contains two transistors 5 and 10, four resistors 2, 6, 7 and 8, a diode 3, an optocoupler 9, two elements And 1 and 12, an amplifier 11, two single-vibrator 13 and 14, the signaling unit 15, the input bus 16 and a power bus 17. 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано дл  управлени  реле или индикаторами, удаленными от объекта.The invention relates to a pulsed technique and can be used to control relays or indicators remote from an object.

В известном устройстве, содержащем два транзистора, четыре резистора, диод, реле (нагрузку), элемент И, оптрон, усилитель , одновибратор иблок сигнализации, вход которого соединен с выходом одновибратора и вторым входом элемента И, первый вход элемента И подключен к входной шине, выход элемента И через первый резистор соединен с базой силового транзистора , коллектор силового транзистора подключен к катоду диода, первому выводу второго резистора и через нагрузку к шине питани , второй вывод второго резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора через третий токоограничительный резистор подключена к эмиттеру ключевого транзистора и к первому выводу четвертого токоограничительного резистора, эмиттер второго транзистора,второй вывод четвертоготокоограничительного резистора и анод диода соединены с общей шиной, фотодиод оптрона подключен к входу усилител .In a known device containing two transistors, four resistors, a diode, a relay (load), an I element, an optocoupler, an amplifier, a single vibrator and an alarm unit, the input of which is connected to the output of a single vibrator and the second input of the And element, the first input of the And element is connected to the input bus, the output of the element And through the first resistor is connected to the base of the power transistor, the collector of the power transistor is connected to the cathode of the diode, the first output of the second resistor and through the load to the power bus, the second output of the second resistor through the LED of the optocoupler ene to the collector of the second transistor, the base of the second transistor via a third current-limiting resistor connected to the emitter of transistor and the first terminal of the fourth current limiting resistor, the emitter of the second transistor, a second terminal chetvertogotokoogranichitelnogo resistor and an anode of the diode are connected to the common bus, the photodiode of the optocoupler is connected to the input of the amplifier.

Недостатком данного устройства  вл етс  недостаточна  надежность защиты силового транзистора при перегрузке.The disadvantage of this device is the insufficient reliability of the protection of the power transistor during overload.

. Цель изобретени  - повышение надежности защиты силового транзистора при перегрузке .. The purpose of the invention is to increase the reliability of protection of a power transistor during overload.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее два транзистора, диод, реле (нагрузку), элемент И, оптроп, усилитель, односибратор и блок сигнализации , вход которого соединен с выхо,цом одновибратора и вторым входом элемента И, первый вход элемента И подключен к вход|10й шине, выход элемента И через первый резистор соединен с базой силового транзистора , коллектор силового транзистора подключен к катоду диода, первому выводу второго резистора м через нагрузку к шине питани , второй вывод второго резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора через третий токоограничительный резистор подключена к эмиттеру силового транзистора и к первому выводу четвертого токоограничительного резистора, эмиттер второго транзистора, второй вывод четвертого токоограничытельного резистора и анод диода соединены с общей шиной, фотодиод оптрона подключен к входу усилител , введены дополнительно одновибратор и элемент И, выход усилител  через дополнительный элемент ИThis goal is achieved by the fact that in a device containing two transistors, a diode, a relay (load), an I element, an optrop, an amplifier, a single-vibrator and an alarm unit, the input of which is connected to the output, a single-vibrator and a second input of the And element, the first input of the And element connected to the input | 10th bus, the output of the element And through the first resistor is connected to the base of the power transistor, the collector of the power transistor is connected to the cathode of the diode, the first output of the second resistor through the load to the power bus, the second output of the second resistor through the opt the rona is connected to the collector of the second transistor, the base of the second transistor is connected through the third current-limiting resistor to the emitter of the power transistor and to the first output of the fourth current-limiting resistor, the emitter of the second transistor, the second output of the fourth current-limiting resistor and the anode of the diode are connected to a common bus, the optocoupler photodiode is connected to the input of the amplifier , an additional one-shot and an And element are introduced, the amplifier output through an additional And element

соединен с входом одновибратора, выход которого через дополнительный одновибратор подключен к второму входу дополнительного элемента И.connected to the input of the one-shot, the output of which through an additional one-shot is connected to the second input of the additional element I.

На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема устройства: на фиг. 2 один из способов реализации блока сигнализации .In FIG. 1 is a circuit diagram of a device: FIG. 2 one of the ways to implement the signaling unit.

Устройство содержит элемент И 1, первый вход которого подключен к входной клемме 16, а вь1ход через токоограничительный резистор 2 соединен с базой силового транзистора 5, коллектор которого через нагрузку А подключен к плюсовой шине 17 питани , а также соединен с катодом диода 3 и через резистор 7 и светодиод оптрона 9 с коллектором транзистора 10, эмиттер которого подкл 0чен к общей шине 18, а база через резистор 8 к эмиттеру силового транзистора 5 и к первому выводу резистора б, второй вывод резистора 6 и анод диода 3 соединены с общей шиной 18.The device contains an element And 1, the first input of which is connected to the input terminal 16, and the input through the current-limiting resistor 2 is connected to the base of the power transistor 5, the collector of which through the load A is connected to the plus power bus 17, and is also connected to the cathode of the diode 3 and through the resistor 7 and the LED of the optocoupler 9 with the collector of transistor 10, the emitter of which is connected 0 to the common bus 18, and the base through the resistor 8 to the emitter of the power transistor 5 and to the first output of the resistor b, the second output of the resistor 6 and the anode of the diode 3 are connected to the common bus 18.

Фотодиод оптрона 9 подключен к входу усилител  11, выход которого соединен с первым входом элемента И 12, выход которого подключен к входу одновибратора 14. Выход одновибратора М соединен с входом блока 15 сигнализации, вторым входом элемента И 1 и входом одновибратора 13, выход которого подключен к второму входу элемента И 12.The photodiode of the optocoupler 9 is connected to the input of the amplifier 11, the output of which is connected to the first input of the element And 12, the output of which is connected to the input of the one-shot 14. The output of the one-vibrator M is connected to the input of the signaling unit 15, the second input of the element And 1 and the input of the one-shot 13, the output of which is connected to the second input of the element And 12.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

В исходном состо нии на первый вход элемента И 1 с шины 16 подаетс  напр жение , соответствующее, логическому О, на второй вход с выхода одновибратора 14 поступает логическа  1. Силовой транзистор 5 закрыт (режим отсечки) низким потенциалом , соответствующим логическому О, поступающему с выхода элемента И 1, транзистор 10 закрыт (режим отсечки) и оптром 9 выключен. С выхода усилител  11 выходное напр жение, соответствующее логическому О, подаетс  на вход элемента И 12, на второй вход поступает логическа  1 с выхода одновибратора 13. Выходное напр жение логического О с выхода элемента И 12 подаетс  на вход одновибратора 14, с выхода которого напр жение, соответствующее логической 1,поступает на вход блока 15 сигнализации, вход одновибратора 13 и второй вход элемента И 1.In the initial state, the voltage corresponding to the logical O is applied to the first input of the element And 1 from the bus 16, and the logic 1 is supplied to the second input from the output of the one-shot 14. The power transistor 5 is closed (cutoff mode) with a low potential corresponding to the logical O coming from output element And 1, the transistor 10 is closed (cutoff mode) and optocoupler 9 is turned off. From the output of amplifier 11, the output voltage corresponding to the logical O is supplied to the input of the And 12 element, the second input receives the logical 1 from the output of the one-shot 13. The output voltage of the logical O from the output of And 12 is fed to the input of the one-vibrator 14, from the output of which The voltage corresponding to logical 1 is fed to the input of the signaling unit 15, the input of the one-shot 13 and the second input of the And 1 element.

Claims (1)

При подаче управл ющего сигнала, соответствующего логической 1, на первый вход элемента И 1 с шины 16 на выходе элемента И 1 сформируетс  логическа  1, отпирающа  силовой транзистор 5 (режим насыщени ), а следовательно, и транзистор 10 (режим насыщени ). Резисторы 2 и 8 ограничивают базовый ток транзисторов 5 и 10 соответственно. Коллекторный потенциал силового транзистора 5 понижаетс  и коллекторный ток транзистора 10 недостаточен дл  еключени  оптрона 9. При по влении короткого замыкани  нагрузки 4 (обмотка реле) напр жение на коллекторе силового транзистора 5 повышаетс  до напр жени  источника питани , при этом увеличиваетс  и коллекторный ток транзистора ТО до величины, необходимой дл  включени  оптрона 9. Коллекторный ток транзистора 10 ограничен резистором 7, Включение оптрона 9 вызывает срабатывание усилител  11, на выходе которого формируетс  перепад напр жени  с низкого уровн  на высокий (положительный фронт), который, пройд  через элемент И 12, запускает одновибратор 14, на выходе которого формируетс  отрицательный импульс длительностью Ti , поступающий на вход блока 15 сигнализации, вход одновибратора 13 и на второй вход элемента 1/11. По переднему фронту (перепад напр жени  с высокого уровн  на низкий) отрицательного импульса запускаетс  одновибратор 13, на выходе которого формируетс  запрещающий импульс отрицательной пол рности длительностью га . поступающий на второй вход элемента 1/1 12, причем длительность Q больше длительности TI . При поступлении отрицательного импульса на вход элемента И 1 на его выходе формируетс  сигнал логического О, закрывающий силовой транзистор 5, транзистор 10 и выключение оптрона 9, а на выходе усилител  11 формируетс  сигнал логического О, поступающего на первый вход элемента И 12. По окончанию отрицательного импульса включаетс  силовой транзистор 5, транзистор 10, оптрон 9 и на выходе усилител  11 формируетс  положительный фронт, прохождение которого на вход одновибратора 14 запрещено схемой И 12, на второй вход которой поступает запрещающий импульс с выхода одновибратора 13. По окончанию запрещающего импульса положительным его фронтом (перепад напр жени  с низкого уровн  на высокий) запускаетс  одновибратор Il и далее процесс повтор етс . Таким образом при коротком замыкаНИИ нагрузки устройство переходит в режим генерации. При этом мощность, рассеиваема  на коллекторе силового транзистора, определ етс  по формуле: где , т - длительность отрицательного импульса , вырабатываемого одновибратором 14; Т п ti - период генерации: ti Г2-rt - врем  работы силового транзистора; Г2 - длительность запрещающего импульса , вырабатываемого одновибратором 13; UK - напр жение на коллекторе силового транзистора; IK - ток коллектора силового транзистора . Причем, измен   длительность запрещающего импульса Г2 , измен етс  врем  работы силового транзистора ti, а следовательно , скважность и мощность, рассеиваема  на коллекторе силового транзистора 5. Генераторный режим позвол ет осуществить сигнализацию короткого замыкани  нагрузки 4. При этом импульсы генерации с выхода одновибратора 14 поступают в блок 15 сигнализации , выполнен.чый согласно фиг. 2 и содержащий логический элемент И-НЕ 19, токоограничителькый резистор 20 и светоизлучающий диод 21, соединенные соответствующим образом. При поступлении на вход блока 15 сигнализации отрицательного импульса светодиод светитс , тем самым информирует о наличии короткого замыкани  нагрузки. Формула и зоб,ре тени  Транзисторный ключ с защитой от перегрузки , содержащий два транзистора, четыре резистора, диод, первый элемент И, оптрон,усилитель, первый одновибратор и блок сигнализации, вход которого соединен с выходом первого одновибратора и вторым входом первого элемента И, первый вход которого подключен к входной шине, а выход через первый резистор соединен с базой силового транзистора, коллектор которого подключен к катоду диода, первому выводу второго резистора и через нагрузку к шине питани , второй вывод второго резистора через светодиод оптрона соединен с коллектором второго транзистора, база которого через третий резистор подключена к эмиттеру силового транзистора и к первому выводу четвертого резистора , эмиттер второго транзистора, второй вывод четвертого резистора и анод диодаWhen a control signal corresponding to logical 1 is applied to the first input of the AND element 1 from the bus 16, a logical 1 will be generated at the output of the And 1 element, which will enable the power transistor 5 (saturation mode), and therefore transistor 10 (saturation mode). Resistors 2 and 8 limit the base current of transistors 5 and 10, respectively. The collector potential of the power transistor 5 decreases and the collector current of the transistor 10 is insufficient to switch off the optocoupler 9. When a short circuit of the load 4 occurs (relay coil), the voltage at the collector of the power transistor 5 rises to the voltage of the power source, and the collector current of the TO transistor also increases. to the value necessary to turn on the optocoupler 9. The collector current of the transistor 10 is limited by a resistor 7. Turning on the optocoupler 9 triggers the amplifier 11, the output of which forms a voltage difference From a low level to a high (positive edge), which, having passed through element And 12, triggers a single-shot 14, the output of which is a negative pulse of duration Ti, which is fed to the input of signaling unit 15, the input of one-shot 13 and to the second input of 1/11 . On the leading edge (voltage drop from high to low) of the negative pulse, a single-shot 13 is triggered, at the output of which a negative-polarity inhibitory pulse of duration ha is generated. arriving at the second input of the element 1/1 12, and the duration of Q is longer than the duration of TI. When a negative pulse arrives at the input of element And 1, a logical O signal is generated at its output, closing the power transistor 5, transistor 10 and turning off the optocoupler 9, and at the output of amplifier 11, a logical O signal is generated at the first input of element And 12. At the end of the negative of the pulse, the power transistor 5, transistor 10, optocoupler 9 are turned on, and a positive front is formed at the output of amplifier 11, the passage of which to the input of the single-shot 14 is prohibited by circuit I 12, the second input of which is forbidden mpuls output from monostable 13. Upon completion prohibiting its front positive pulse (voltage drop from low to high) is triggered monostable Il and then the process is repeated. Thus, when the load is short-circuited, the device enters the generation mode. In this case, the power dissipated on the collector of the power transistor is determined by the formula: where, m is the duration of the negative pulse generated by the single-shot 14; T p ti - generation period: ti Г2-rt - operating time of the power transistor; G2 - the duration of the inhibitory pulse generated by a single vibrator 13; UK is the voltage at the collector of the power transistor; IK is the collector current of the power transistor. Moreover, by changing the duration of the inhibitory pulse G2, the operating time of the power transistor ti changes, and therefore, the duty cycle and power dissipated on the collector of the power transistor 5. The generator mode allows signaling a short circuit of the load 4. In this case, the generation pulses from the output of the single-shot 14 arrive to the signaling unit 15 made according to FIG. 2 and comprising an NAND gate 19, a current-limiting resistor 20, and a light emitting diode 21, respectively connected. When a negative pulse signal is received at the input of the signaling unit 15, the LED is lit, thereby informing about the presence of a short circuit of the load. Formula and goiter, transistor switch with overload protection, containing two transistors, four resistors, a diode, the first element And, an optocoupler, an amplifier, a first one-shot and an alarm unit, the input of which is connected to the output of the first one-shot and the second input of the first And, the first input of which is connected to the input bus, and the output through the first resistor is connected to the base of the power transistor, the collector of which is connected to the cathode of the diode, the first output of the second resistor and through the load to the power bus, the second output of the second resistor ora through an optocoupler LED is connected to the collector of the second transistor, the base of which through the third resistor is connected to the emitter of the power transistor and to the first output of the fourth resistor, the emitter of the second transistor, the second output of the fourth resistor and the anode of the diode соединены с общей шиной, фотодиод оптрона подключен к входу усилител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности в работе, введены второй одновибратор и второй элемент И, вход второго одновибратора подключен к выходу первогоconnected to a common bus, the photodiode of the optocoupler is connected to the input of the amplifier, characterized in that, in order to increase reliability in operation, a second one-shot and a second element And are introduced, the input of the second one-shot is connected to the output of the first одновибратора, а выход - к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с входом первого одновибратора, второй вход второго элемента И подключен к выходу усилител .single vibrator, and the output to the first input of the second element And, the output of which is connected to the input of the first single vibrator, the second input of the second element And is connected to the output of the amplifier. Щиё2Shchiyo2 WW
SU904872819A 1990-10-11 1990-10-11 Transistor switch with overload protection RU1780172C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904872819A RU1780172C (en) 1990-10-11 1990-10-11 Transistor switch with overload protection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904872819A RU1780172C (en) 1990-10-11 1990-10-11 Transistor switch with overload protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1780172C true RU1780172C (en) 1992-12-07

Family

ID=21539752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904872819A RU1780172C (en) 1990-10-11 1990-10-11 Transistor switch with overload protection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1780172C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Носов Ю. Р. и др. Оптроны и их применение. М.: Радио и св зь, 1981, с. 250, рис. 6 165.Авторское свидетельство СССР № 1598148, кл. Н 03 К 17/08, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR91357E (en)
RU1780172C (en) Transistor switch with overload protection
US4058777A (en) Oscillating circuit
SU1598148A1 (en) Overload-protected transistor gate
RU1800608C (en) Transistor switch with protection against overload
SU995331A1 (en) Overload-protected transistorized switching device
SU1003341A1 (en) Gating device
RU1810924C (en) Device for monitoring differential protective circuits
RU2231213C2 (en) Transistor switch incorporating overload protective gear
SU488334A1 (en) Bipolar pulse selector
SU974359A2 (en) Pulse dc voltage stabilizer
SU1448369A1 (en) Timer
JPS56119531A (en) Level converting circuit
SU575632A1 (en) Device for monitoring and protection of power supply source group
SU1697167A1 (en) Device for control over d c load with protection against overload and short-circuit
SU668089A1 (en) Electronic switch
SU868871A1 (en) Timer of periodic connections
SU1401571A1 (en) Timer
SU1709413A1 (en) Booster
SU1201822A1 (en) D.c.voltage stabilizer
SU1310789A1 (en) D.c.power source with self-protection
SU1292064A1 (en) Device for pulse forcing of electric mechanisms
SU418913A1 (en)
SU1624554A1 (en) Switching device
SU1429194A1 (en) Device for switching on a relay with low supply voltage