RU1793541C

RU1793541C - Switch device

Info

Publication number: RU1793541C
Application number: SU904891379A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Ткачев
Original assignee: Симферопольский филиал Днепропетровского инженерно-строительного института
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1993-02-07

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано дл коммутации напр жени любой пол рности в устройствах автоматики и измерительной техники. Устройство содержит 8 транзисторов (1-8), 9 резисторов (9-17), 3 диода (18- 20), механический переключатель 21, 2 диодных моста (22, 23), управл ющую шину 28, входную шину 27,3 выходных шины (24- 26). 1 ил.The invention relates to a pulse technique and can be used to switch voltage of any polarity in automation devices and measuring equipment. The device contains 8 transistors (1-8), 9 resistors (9-17), 3 diodes (18-20), a mechanical switch 21, 2 diode bridges (22, 23), a control bus 28, an input bus 27.3 output tires (24-26). 1 ill.

Description

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано дл коммутации напр жени любой пол рности в устройствах автоматики и измерительной техники,The invention relates to a pulse technique and can be used to switch voltage of any polarity in automation devices and measuring equipment,

Недостаток этого устройства - коммутаци напр жени только одной пол рности.The disadvantage of this device is voltage switching of only one polarity.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению вл етс коммутирующее устройство , которое содержит первый и второй транзисторы первого типа проводимости, третий транзистор второго типа проводимости , четвертый, п тый и шестой транзисторы первого типа проводимости, седьмой, восьмой, дев тый и дес тый транзисторы . второго типа проводимости, механический переключатель на три положени со средним нейтральным положением и с одним подвижным и двум неподвижными контактами , восемь резисторов, первый и второй диоды, причем п тый, шестой, седьмой и восьмой транзисторы имеют основной и дополнительный коллекторы, подвижный контакт механического переключател подключен к шине управлени , базы первого и второго транзисторов соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, эмиттер и коллектор третьего транзистора подключены соответственно к шине коммутируемого напр жени и к первой выходной шине, а база соединена с первым выводом первого диода и через третий резистор с общей шиной, эмиттеры первого и второго транзисторов подключены к общей шине и через четвертый резистор к первому выводу второго диода и базе четвертого транзистора, коллектор которого соединен с первой выходной шиной, а эмиттер подключен к шине коммутируемого напр жени и к эмиттерам п того, шестого, седьмого и восьмого транзисторов , основные коллекторы п того и восьмого транзисторов соединены со второй выходной шиной, основные коллекторы шестого и седьмого транзисторов подключены к третьей выходной шине, дополнительные коллекторы п того и шестого транзисторов соединены со вторым выводом второго диода, дополнительные коллекторы седьмого и восьмого транзисторов подключены ко второму выводу первого диода , базы седьмого и восьмого транзисторов соединены соответственно через п тый и шестой резисторы с коллекторами второго и первого транзисторов, база п того транзистора через седьмой резистор.подключена х коллектору дев того транзистора, база и эмиттер которого соответственно соединены со вторым выводом первого резистора и первым неподвижным контактом механического переключател , база шестого транзистора через восьмой резистор подключена к коллектору дес того транзистора, база и эмиттер которого соответственно соедийены со вторым выводом второго резистора и вторым неподвижным контактом механического переключател .Closest to the intended invention is a switching device that comprises first and second transistors of the first type of conductivity, a third transistor of the second type of conductivity, fourth, fifth and sixth transistors of the first type of conductivity, seventh, eighth, ninth and tenth transistors. the second type of conductivity, a mechanical switch to three positions with an average neutral position and with one movable and two fixed contacts, eight resistors, the first and second diodes, and the fifth, sixth, seventh and eighth transistors have a primary and secondary collectors, a movable contact of the mechanical switch connected to the control bus, the bases of the first and second transistors are connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, the emitter and collector of the third transistor are connected to responsibly to the switched voltage bus and to the first output bus, and the base is connected to the first output of the first diode and through the third resistor to the common bus, emitters of the first and second transistors are connected to the common bus and through the fourth resistor to the first output of the second diode and the base of the fourth transistor whose collector is connected to the first output bus, and the emitter is connected to the switching voltage bus and to the emitters of the fifth, sixth, seventh and eighth transistors, the main collectors of the fifth and eighth transistors are connected inenes with a second output bus, the main collectors of the sixth and seventh transistors are connected to the third output bus, additional collectors of the fifth and sixth transistors are connected to the second output of the second diode, additional collectors of the seventh and eighth transistors are connected to the second output of the first diode, the base of the seventh and eighth transistors connected respectively through the fifth and sixth resistors to the collectors of the second and first transistors, the base of the fifth transistor through the seventh resistor. connected to collector the rudder of the transistor, the base and emitter of which are respectively connected to the second terminal of the first resistor and the first fixed contact of the mechanical switch, the base of the sixth transistor is connected through the eighth resistor to the collector of the tenth transistor, the base and emitter of which are respectively connected to the second terminal of the second resistor and the second fixed mechanical switch contact.

Недостаток этого устройства - большое потребление мощности от источника управлени и усложненна конструкци активных элементов - двухколлекторных транзисторов .The disadvantage of this device is the large power consumption from the control source and the complicated design of the active elements - two-collector transistors.

Цель изобретени - повышение КПД и устройства и упрощение конструкции активных элементов.The purpose of the invention is to increase efficiency and devices and simplify the design of active elements.

Это достигаетс тем, что в коммутирующее устройство введены восьмой транзистор первого типа проводимости, дев тый резистор, третий диод, первый и второй диод ные мосты, при этом коллекторы и эмиттеры четвертого и п того транзисторов включены в диагонали соответственно первого и второго диодных мостов, первые выводы первого и второго диодных мостовThis is achieved by the fact that the eighth transistor of the first type of conductivity, the ninth resistor, the third diode, the first and second diode bridges are inserted into the switching device, while the collectors and emitters of the fourth and fifth transistors are included in the diagonals of the first and second diode bridges, respectively conclusions of the first and second diode bridges

подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, а вторые выводы этих мостов соединены с шиной коммутируемого напр жени , второй вывод первого резистора соединен со вторым выводом п тогоconnected to the first and second output buses, respectively, and the second terminals of these bridges are connected to the switched voltage bus, the second terminal of the first resistor is connected to the second terminal of the fifth

резистора и через седьмой резистор подключен к первому неподвижному контакту механического переключател , второй вывод второго резистора соединен со вторыми выводами шестого резистора и второго диода и через восьмой резистор подключен ко второму неподвижному контакту механического переключател , эмиттеры третьего и шестого транзисторов подключены к шине коммутируемого напр жени через дев тыйresistor and through the seventh resistor is connected to the first fixed contact of the mechanical switch, the second output of the second resistor is connected to the second terminals of the sixth resistor and the second diode and through the eighth resistor is connected to the second fixed contact of the mechanical switch, the emitters of the third and sixth transistors are connected to the switching voltage bus through ninth

резистор, коллекторы этих транзисторов соединены с базами соответственно седьмого и восьмого транзисторов, эмиттеры и коллекторы которых попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены кthe resistor, the collectors of these transistors are connected to the bases of the seventh and eighth transistors, respectively, the emitters and collectors of which are paired together, and the emitters are connected to

третьей выходной шине, а коллекторы соединены с шиной коммутируемого напр жени , третий диод включен между вторым выводом первого резистора и базой шестого тр анзистора.the third output bus, and the collectors are connected to the switched voltage bus, the third diode is connected between the second terminal of the first resistor and the base of the sixth transistor.

На чертеже представлена схема коммутирующего устройства.The drawing shows a diagram of a switching device.

Коммутирующее устройство содержит транзисторы 1 ...8, из которых первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, п тый 5, восьмой 8 - транзисторы первого типа проводимости, шестой 6 и седьмой 7 - транзисторы второго типа проводимости, дев ть резисторов 9...17, три диода 18...20, механический переключатель 21 на три положени со средним нейтральным положением и с одним подвижным и двум неподвижными контактами, первый 22 и второй 23 диодные мосты. База первого 1 транзистора через последовательно соединенные первый 9 и седьмой 15 резисторы подключена к первому неподвижному контакту механического переключател 21, база второго 2 транзистора через последовательно соединенные второй 10 и восьмой 16 резисторы подключена ко второму неподвижному контакту механического переключател 21. подвижный контакт которого соединен с шиной 28 управлени , эмиттеры и коллекторы первого 1 и второго 2 транзисторов попарно соединены между собой, причем эмиттеры подклю- чены к шине 27 коммутируемого напр жени , а коллекторы через первый 18 диод соединены с базой третьего 3 транзистора , котора через третий 11 резистор подключена к общей шине 29, эмиттер третьего 3 транзистора соединен с эмиттером шестого 6 транзистора и через дев тый 17 резистор подключен к шине 27 коммутируемого напр жени , база шестого б транзистора через четвертый 12 резистор соединена с общей шиной 29, а ч.ерез второй 19 и третий 20 диоды соединена с точками подключени соответственно второго 10 и восьмого 16, первого 9 и седьмого 15 резисторов, коллекторы третьего 3 и шестого 6 транзисторов подключены к базам соответственно седьмого 7 и восьмого 8 транзисторов, эмиттеры и коллекторы которых попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к третьей 26 выходной шине, а коллекторы соединены с шиной 27 коммутируемого напр жени , первые выводы первого 22 и второго 23 диодных мостов подключены соответственно к первой 24 и второй 25 выходным шинам, вторые выводы этих мостов соединены с шиной 27 коммутируемого напр жени , коллекторы и эмиттеры четвертого 4 и п того 5 транзисторов включены в диагонали соответственно первого 22 и второго 23 диодных мостов, база четвертого 4 транзистора через п тый 13 резистор подключена к точке соединени первого 9 и седьмого 15 резисторов, а база п того 5 транзистора через шестой 14 резистор подключена к точке соединени второго 10 и восьмого 16 резисторов.The switching device contains transistors 1 ... 8, of which the first 1, second 2, third 3, fourth 4, fifth 5, eighth 8 are transistors of the first type of conductivity, sixth 6 and seventh 7 are transistors of the second type of conductivity, nine resistors 9 ... 17, three diodes 18 ... 20, a mechanical switch 21 into three positions with an average neutral position and with one movable and two fixed contacts, the first 22 and second 23 diode bridges. The base of the first 1 transistor through series-connected first 9 and seventh 15 resistors is connected to the first fixed contact of the mechanical switch 21, the base of the second 2 transistor through series-connected second 10 and eighth 16 resistors is connected to the second fixed contact of the mechanical switch 21. A movable contact of which is connected to the bus 28 controls, emitters and collectors of the first 1 and second 2 transistors are interconnected in pairs, the emitters being connected to the bus 27 of the switched voltage changes, and the collectors through the first 18 diode are connected to the base of the third 3 transistor, which is connected through the third 11 resistor to the common bus 29, the emitter of the third 3 transistor is connected to the emitter of the sixth 6 transistor and through the ninth 17 resistor is connected to the switched voltage bus 27, the base of the sixth b transistor through the fourth 12 resistor is connected to a common bus 29, and after the second 19 and third 20 diodes are connected to the connection points of the second 10 and eighth 16, first 9 and seventh 15 resistors, respectively, collectors of the third 3 and sixth 6 trans the resistors are connected to the bases of the seventh 7 and eighth 8 transistors, respectively, the emitters and collectors of which are connected in pairs, the emitters being connected to the third 26 output bus, and the collectors connected to the commutated voltage bus 27, the first leads of the first 22 and second 23 diode bridges are connected respectively, to the first 24 and second 25 output buses, the second conclusions of these bridges are connected to the switched voltage bus 27, the collectors and emitters of the fourth 4 and fifth of 5 transistors are included in the diagonals respectively the first 22 and the second 23 diode bridges, the base of the fourth 4 transistor through the fifth 13 resistor is connected to the junction point of the first 9 and the seventh 15 resistors, and the base of the fifth 5 transistor through the sixth 14 resistor is connected to the junction point of the second 10 and eighth 16 resistors.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.The switching device operates as follows.

При установке подвижного контакта механического переключател 21 в среднее (нейтральное) положение транзисторы 1, 2,When you install the movable contact of the mechanical switch 21 in the middle (neutral) position of the transistors 1, 2,

4, 5 закрыты и напр жение на первой 24 и второй 25 выходных шинах отсутствует.4, 5 are closed and there is no voltage on the first 24 and second 25 output buses.

Если напр жение на шине 27 положительное , то эмиттерный переход транзистора 6 смещаетс в пр мом направлении. Транзистор 6 открываетс и своим коллекторным током открывает транзистор 8. На третьей 26 выходной шине по вл етс положительное напр жение.If the voltage on bus 27 is positive, then the emitter junction of transistor 6 is biased in the forward direction. Transistor 6 opens and transistor 8 opens with its collector current. A positive voltage appears on the third 26 output bus.

0 Если напр жение на шине 27 отрицательное , то эмиттерный переход транзистора 6 смещаетс в обратном направлении и транзисторы 6 и 8 закрываютс . В это врем открываетс транзистор 3, эмиттерный пе5 реход которого смещаетс в пр мом направлении . Коллекторный ток транзистора 3 открывает транзистор 7 и на третьей 26 выходной шине по вл етс напр жение отрицательной пол рности. Таким образом,0 If the voltage on bus 27 is negative, then the emitter junction of transistor 6 is biased and transistors 6 and 8 are closed. At this time, the transistor 3 opens, the emitter junction of which is shifted in the forward direction. The collector current of the transistor 3 opens the transistor 7 and a negative polarity voltage appears on the third output bus 26. In this way,

0 при установке подвижного контакта механического переключател 21 в среднее (нейтральное ) положение коммутируемое напр жение любой пол рности поступает только на третью 26 выходную шину.0, when the movable contact of the mechanical switch 21 is set to the middle (neutral) position, the switched voltage of any polarity is applied only to the third 26 output bus.

5 При установке подвижного контакта механического переключател 21 в одно из крайних положений (например, в нижнее) положительное напр жение с шины 28 управлени поступает на базу транзистора 4 и5 When you install the movable contact of the mechanical switch 21 in one of the extreme positions (for example, in the lower), the positive voltage from the control bus 28 is supplied to the base of the transistor 4 and

0 смещает его эмиттерный переход в пр мом направлении. Если напр жение на шине 27 положительное, то ток протекает по цепи: шина 27, первый пр мосмещенный диод моста 22, переход коллектор-эмиттер транзи5 стора 4, второй пр мосмещенный диод моста 22, перва 24 выходна шина, нагрузка . На первой 24 выходной шине по вл етс положительное напр жение.0 shifts its emitter transition in the forward direction. If the voltage on bus 27 is positive, then the current flows through the circuit: bus 27, first forward biased bridge diode 22, collector-emitter junction transistor 4 of stage 4, second forward biased bridge diode 22, first 24 output bus, load. A positive voltage appears on the first 24 output bus.

Положительное напр жение с шины 28Positive bus voltage 28

0 управлени подаетс через диод 20 на базу транзистора 6 и смещает его эмиттерный переход в обратном направлении. Транзисторы 6 и 8 закрываютс и напр жение на третьей 26 выходной шине отсутствует.The control 0 is applied through the diode 20 to the base of the transistor 6 and biases its emitter transition in the opposite direction. Transistors 6 and 8 are closed and there is no voltage on the third 26 output bus.

5Если напр жение на шине 27 отрицательное , то на первой 24 выходной шине по вл етс отрицательное напр жение в результате протекани тока по цепи: нагрузка , перва 24 выходна шина, третий пр мо0 смещенный диод моста 22, переход коллектор - эмиттер транзистора 4, четвертый пр мосмещенный диод моста 22, шина 27. Положительное напр жение с шины 28 управлени поступает на базу транзистора5 If the voltage on bus 27 is negative, then negative voltage appears on the first 24 output bus as a result of current flowing through the circuit: load, first 24 output bus, third straight 0 biased bridge diode 22, collector – emitter of transistor 4, fourth the biased bridge diode 22, bus 27. The positive voltage from the control bus 28 goes to the base of the transistor

5 1 и открывает его. Последовательно соединенные диод 18 и транзистор 1 шунтируют базовую цепь транзистора 3. В результате этого, транзисторы 3, 7 закрываютс и на третьей 26 выходной шине напр жение отсутствует .5 1 and opens it. Serially connected diode 18 and transistor 1 bypass the base circuit of transistor 3. As a result, transistors 3, 7 are closed and there is no voltage on the third output bus 26.

Таким образом, при установке подвижного контакта механического переключател 21 в нижнее положение коммутируемое напр жение любой пол рности подаетс только на первую выходную шину. КПД предлагаемого коммутирующего устройства выше, чем у известных за счет исключени из схемы транзисторов с инжекцион- ным питанием, которые потребл ют большую мощность от источника управлени .Thus, when the movable contact of the mechanical switch 21 is set to the lower position, a switched voltage of any polarity is applied only to the first output bus. The efficiency of the proposed switching device is higher than that of the known ones due to the exclusion of injection transistors from the circuit, which consume more power from the control source.

В предлагаемом устройстве отсутствуют двухколлекторные транзисторы, что упрощает схему и делает устройство более технологичным.In the proposed device there are no two-collector transistors, which simplifies the circuit and makes the device more technological.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A switching device comprising first, second, third, fourth and fifth transistors of the first type of conductivity, sixth and seventh transistors of the second type of conductivity, a mechanical switch to three positions with an average neutral position and with one movable and two fixed contacts, the first, second , third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth resistors, first and second diodes, the movable contact of the mechanical switch is connected to the control bus, the base of the first and second transistors connected to the first terminals of the first and second resistors, respectively, the emitters and collectors of the first and second transistors are interconnected in pairs, the emitters being connected to the switching voltage bus, and the collectors through the first diode connected to the base of the third transistor, which is connected to the common bus through the third resistor , the emitter of the third transistor is connected to the emitter of the sixth transistor, the base of which is connected to the first output of the second diode and through the fourth resistor is connected to a common bus, the base of the four In addition, the first and fifth transistors are connected to the first terminals of the fifth and sixth resistors, respectively, which, in order to increase the efficiency of the device and simplify the design of the active elements,

introduced the eighth transistor of the first type of conductivity, the ninth resistor, the third diode, the first and second diode bridges, while the collectors and emitters of the fourth and fifth transistors are included in the diagonals of the first and second diode bridges, respectively, the first terminals of the first and second diode bridges are connected respectively to the first and second output buses, and the second terminals of these bridges are connected to the switched voltage bus, the second terminal of the first resistor is connected to the second terminal of the fifth resistor and through the seventh resistor n to the first fixed contact of the mechanical switch, the second terminal of the second resistor is connected to the second terminals of the sixth resistor and the second diode and through the eighth resistor is connected to the second fixed contact of the mechanical switch, the emitters of the third and sixth transistors are connected to the switching voltage bus through the ninth resistor, collectors of these transistors are connected to the bases of the seventh and eighth transistors, respectively, the emitters and collectors of which are paired together, and the emitters The switches are connected to the third output bus, and the collectors are connected to the switching voltage bus, the third diode is connected between the second terminal of the first resistor and the base of the sixth transistor.