RU2023344C1

RU2023344C1 - Power transistor key

Info

Publication number: RU2023344C1
Authority: RU
Inventors: Эдуард Георгиевич Соколов
Original assignee: Эдуард Георгиевич Соколов
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1991-07-16
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: electrical and radio engineering. SUBSTANCE: power transistor key is meant for protection of D.C. secondary power supply sources against overloads, short-circuits as well as for limiting of current in their load. It includes power transistor 1 which emitter is connected to supply lead-out through current pickup 4. Controlling junction of power transistor 1 is shunted with controlling transistor 3 which base is coupled to collector of power transistor 1 through RS circuit. EFFECT: improved reliability of protection. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты источников вторичного питания постоянного тока от перегрузок, коротких замыканий, а также для ограничения тока в их нагрузке. The invention relates to electrical engineering and is intended to protect sources of secondary DC power from overloads, short circuits, and also to limit the current in their load.

Известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, в цепь эмиттера которого включен датчик тока, присоединенный к входу управляющего транзистора, цепь обратной связи [1]. Наиболее близким техническим решением к изобретению является силовой транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, вход которого через датчик тока подсоединен к силовой цепи управляющего транзистора [2]. Known transistor switch containing a power transistor, in the emitter circuit of which is included a current sensor connected to the input of the control transistor, a feedback circuit [1]. The closest technical solution to the invention is a power transistor switch containing a power transistor, the input of which is connected through a current sensor to the power circuit of the control transistor [2].

Недостатком данных устройств является то, что ток нагрузки ограничивается только в момент запуска устройства за счет рассеивания энергии на втором силовом транзисторе, работающего в этот момент в активном режиме. The disadvantage of these devices is that the load current is limited only at the time of starting the device due to the dissipation of energy on the second power transistor, operating at this moment in active mode.

Целью изобретения является повышение надежности. The aim of the invention is to increase reliability.

Это достигается тем, что в силовом транзисторном ключе, содержащем силовой транзистор, коллектор которого присоединен к первому выводу питания, а эмиттер через датчик тока к второму и через диод - к базе управляющего транзистора, коллектор которого подключен к базе силового транзистора, а эмиттер - к второму выводу питания, база управляющего транзистора через введенную последовательную цепь, состоящую из конденсатора и резистора, зашунтированного диодом, подключена к коллектору силового транзистора. This is achieved by the fact that in the power transistor key containing the power transistor, the collector of which is connected to the first power output, and the emitter through the current sensor to the second and through the diode to the base of the control transistor, the collector of which is connected to the base of the power transistor, and the emitter to to the second power output, the base of the control transistor is connected to the collector of the power transistor through an introduced serial circuit consisting of a capacitor and a resistor shunted by a diode.

На чертеже изображена схема ключа. The drawing shows a diagram of a key.

Ключ содержит силовой транзистор 1, базовая цепь которого запитана через резистор 2 и шунтирована управляющим транзистором 3, эмиттер которого подключен к выводу датчика 4 тока, а база - к диоду 5. Общая точка базы транзистора 3 и диода 5 подключена к конденсатору 6, соединенному последовательно с резистором 7, шунтированным диодом 8. The key contains a power transistor 1, the base circuit of which is powered through a resistor 2 and shunted by a control transistor 3, the emitter of which is connected to the output of the current sensor 4, and the base to the diode 5. The common point of the base of the transistor 3 and diode 5 is connected to the capacitor 6, connected in series with resistor 7, shunt diode 8.

Принцип работы ключа заключается в следующем. The principle of operation of the key is as follows.

При возрастании тока, при котором напряжение на датчике тока 4 становится больше суммы напряжений на р-n-переходах диода 5 и базовой цепи транзистора 3, происходят отпирание транзистора 3 и запирание транзистора 1, при этом, из-за наличия положительной обратной связи, собранной на резисторе 7 и конденсаторе 6, ток этой цепочки окончательно открывает транзистор 3 и закрывает транзистор 1. Это состояние поддерживается в течение всего времени заряда конденсатора 6. После заряда конденсатора 6, ток через базовую цепь транзистора 3 прекращается и он начинает закрываться, открывая транзистор 1, и ток разряда, текущий через конденсатор 6 и диод 8 запирает окончательно транзистор 3 обратным напряжением, равным падению напряжения на открытом диоде 5. Если причина короткого замыкания или перегрузки не устранены, процесс повторяется. Продолжительность отпирающего импульса можно регулировать, включая последовательно с диодом 8 дополнительный резистор. Для ограничения скорости роста тока при коротком замыкании введена индуктивность 9, шунтированная диодом 10. При защите инверторов, нагруженных на вентильный или асинхронный двигатель, необходимо введение диодов 11, 12 и емкости 13. When the current increases, at which the voltage on the current sensor 4 becomes greater than the sum of the voltages at the pn junctions of the diode 5 and the base circuit of the transistor 3, the transistor 3 is unlocked and the transistor 1 is locked, due to the presence of positive feedback collected on the resistor 7 and capacitor 6, the current of this circuit finally opens the transistor 3 and closes the transistor 1. This state is maintained during the entire charge of the capacitor 6. After charging the capacitor 6, the current through the base circuit of the transistor 3 stops and it starts to close, opening the transistor 1, and the discharge current flowing through the capacitor 6 and the diode 8 finally closes the transistor 3 with a reverse voltage equal to the voltage drop across the open diode 5. If the cause of the short circuit or overload is not eliminated, the process is repeated. The duration of the unlocking pulse can be adjusted, including in series with the diode 8 additional resistor. To limit the current growth rate during short circuit, an inductance 9 is introduced, shunted by diode 10. When protecting inverters loaded on a valve or asynchronous motor, it is necessary to introduce diodes 11, 12 and capacitance 13.

Claims

A POWER TRANSISTOR KEY containing a power transistor whose collector is connected to the first power output, and the emitter through the current sensor to the second and through the diode to the base of the control transistor, whose collector is connected to the power transistor base, and the emitter to the second power output, which differs the fact that the base of the control transistor is connected through a series-connected circuit consisting of a capacitor and a resistor shunted by a diode to a collector of a power transistor.