RU2079969C1 - Reversing switch - Google Patents
Reversing switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079969C1 RU2079969C1 RU92006812A RU92006812A RU2079969C1 RU 2079969 C1 RU2079969 C1 RU 2079969C1 RU 92006812 A RU92006812 A RU 92006812A RU 92006812 A RU92006812 A RU 92006812A RU 2079969 C1 RU2079969 C1 RU 2079969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistors
- resistors
- output
- inductive load
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области устройств для электронной коммутации индуктивной нагрузки и может быть использовано в устройствах питания обмоток электромагнитных аппаратов и электрических машин. Преимущественно предлагаемое изобретение предназначено для управления питанием обмоток электромагнитов магнитных систем управления космических аппаратов. The present invention relates to the field of devices for electronic switching of inductive loads and can be used in power supply devices for the windings of electromagnetic devices and electrical machines. Advantageously, the invention is intended to control the power of the windings of the electromagnets of the magnetic control systems of spacecraft.
Известен реверсивный коммутатор индуктивной нагрузки а.с. 188823, содержащий мост из транзисторов разного типа проводимости, устройства управления транзисторами моста и устройства, обеспечивающие рассеивание электромагнитной энергии обмоток электромагнитов при выключении транзисторов моста. Known reversible switch inductive load and.with. 188823, containing a bridge of transistors of different types of conductivity, control devices for bridge transistors and devices for dissipating electromagnetic energy of electromagnet windings when turning off the transistors of the bridge.
Недостатком данного устройства является то, что пары транзисторов моста разного типа проводимости, подключающие индуктивную нагрузку к шинам питания в том или ином направлении, обеспечивают лишь релейную коммутацию нагрузки. После включения транзисторной пары ток в индуктивной нагрузке нарастает от нуля до максимальной величины за сравнительно короткое время. В некоторых космических аппаратах предъявляются такие высокие требования к точности ориентации, что релейное включение электромагнитов является нежелательным. Для исключения ударных воздействий на космический аппарат предпочтительно плавное нарастание тока в обмотках электромагнитов от нуля до максимального значения в течение оптимального заданного времени. Для такого режима работы необходимо, чтобы одна из пар транзисторов одного типа проводимости работала не только в ключевом, но и в активном режиме. The disadvantage of this device is that the pairs of bridge transistors of different types of conductivity, connecting the inductive load to the power buses in one direction or another, provide only relay switching of the load. After the transistor pair is turned on, the current in the inductive load rises from zero to a maximum value in a relatively short time. Some spacecraft have such high demands on orientation accuracy that relay switching of electromagnets is undesirable. To exclude impact on the spacecraft, it is preferable to smoothly increase the current in the windings of the electromagnets from zero to a maximum value for an optimal predetermined time. For this mode of operation, it is necessary that one of the pairs of transistors of the same type of conductivity work not only in the key mode, but also in the active mode.
В качестве прототипа предлагаемого устройства принят реверсивный переключатель с электродинамическим торможением по а.с. CCCР N 764133, кл. H 03 K 17/66. Это устройство наиболее близко к предлагаемому по совокупности существенных признаков. As a prototype of the proposed device adopted a reversing switch with electrodynamic braking on.with. CCCP N 764133, class H 03 K 17/66. This device is the closest to the proposed combination of essential features.
Устройство содержит мостовую схему на силовых транзисторах разной проводимости, базы первой пары которых через резисторы соединены с их эмиттерами, два диода, катоды которых присоединены к первому выводу для подсоединения источника питания, а аноды к выводам для подключения индуктивной нагрузки, включенной в диагональ мостовой схемы, два транзистора, коллекторы которых подключены к базам первой пары силовых транзисторов, а эмиттеры через диоды подключены к коллекторам силовых транзисторов. The device contains a bridge circuit on power transistors of different conductivity, the bases of the first pair of which are connected through their resistors to their emitters, two diodes, the cathodes of which are connected to the first terminal to connect the power source, and the anodes to the terminals for connecting the inductive load included in the diagonal of the bridge circuit, two transistors, the collectors of which are connected to the bases of the first pair of power transistors, and emitters are connected through diodes to the collectors of power transistors.
Устройство содержит также два управляемых транзистора, коллекторы которых соединены с базами транзисторов, а базы через резисторы соединены с выводами для подключения сигналов управления. The device also contains two controlled transistors, the collectors of which are connected to the bases of the transistors, and the bases are connected through the resistors to the terminals for connecting control signals.
Известное устройство работает следующим образом. При появлении на одном из выходов управляющего сигнала открывается один из силовых транзисторов второй пары и накрест расположенный силовой транзистор первой пары. The known device operates as follows. When a control signal appears at one of the outputs, one of the power transistors of the second pair opens and the power transistor of the first pair crosses over.
Через открытые силовые транзисторы и индуктивную нагрузку протекает ток. При снятии сигнала управления закрывается силовой транзистор второй пары, а через силовой транзистор первой пары и диод, подключенный анодом к противоположному от транзистора выводу для подключения нагрузки, происходит рассеивание накопленной энергии. Поддержание силового транзистора в открытом состоянии обеспечивается транзистором, коллектор которого подключен к базе данного силового транзистора, а его открытое состояние обеспечивается за счет энергии, накопленной в индуктивной нагрузке, по цепи база-эмиттер данного транзистора и диод. Through open power transistors and inductive load current flows. When the control signal is removed, the power transistor of the second pair closes, and the accumulated energy is dissipated through the power transistor of the first pair and the diode connected by the anode to the output terminal opposite from the transistor to connect the load. Maintaining the power transistor in the open state is provided by the transistor, the collector of which is connected to the base of the given power transistor, and its open state is provided by the energy stored in the inductive load, through the base-emitter circuit of this transistor and the diode.
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает плавное регулирование тока в нагрузке, так как силовые транзисторы первой и второй пары работают в ключевом режиме. A disadvantage of the known device is that it does not provide smooth regulation of the current in the load, since the power transistors of the first and second pairs operate in key mode.
В ряде случаев возникает необходимость плавного регулирования тока в нагрузке от нуля до максимального значения, определяемого напряжением источника питания и активным сопротивлением нагрузки, или устройство должно работать при промежуточных значениях тока, меньших максимального. In some cases, it becomes necessary to smoothly control the current in the load from zero to the maximum value determined by the voltage of the power source and the active resistance of the load, or the device must work at intermediate current values less than the maximum.
Плавное регулирование тока в коммутаторе можно осуществить следующим путем. Одну, например, первую пару силовых транзисторов перевести в активный режим работы, подключив их базы к источникам сигналов, пропорциональных требуемому току в индуктивной нагрузке, например, к выходам дифференциальных усилителей, а сигнал обратной связи на входы усилителей снимать с резистора, подключаемого между первым выводом источника питания с объединенными эмиттерами первой пары силовых транзисторов. Однако это стандартное решение имеет следующий недостаток. Изменение тока в индуктивной нагрузке происходит по экспоненциальному закону со значительной постоянной времени. Поэтому при подаче управляющего сигнала на базу силового транзистора первой пары из-за запаздывания сигнала обратной связи, пропорционального току в нагрузке, силовой транзистор входит в режим насыщения. Скорость нарастания тока в индуктивной нагрузке соответствует скорости нарастания тока при релейном режиме работы коммутатора. Это вызывает ударное механическое воздействие на космический аппарат. Smooth current control in the switch can be carried out in the following way. One, for example, put the first pair of power transistors in active mode, connecting their bases to signal sources proportional to the required current in the inductive load, for example, to the outputs of differential amplifiers, and remove the feedback signal from the resistor connected between the first output a power source with combined emitters of the first pair of power transistors. However, this standard solution has the following disadvantage. The change in current in the inductive load occurs exponentially with a significant time constant. Therefore, when a control signal is applied to the base of the power transistor of the first pair due to the delay of the feedback signal proportional to the current in the load, the power transistor enters saturation mode. The slew rate of the current in the inductive load corresponds to the slew rate of the current during relay operation of the switch. This causes a mechanical shock to the spacecraft.
Целью предполагаемого изобретения является линейное регулирование тока в индуктивной нагрузке. The aim of the proposed invention is the linear regulation of current in inductive load.
Поставленная цель достигается введением новых узлов в известной реверсивной коммутатор индуктивной нагрузки, содержащий мостовую схему на силовых транзисторах разной проводимости, базы первой пары которых через резисторы соединены с их эмиттерами, два диода, катоды которых присоединены к первому выводу для подсоединения источника питания, а аноды к выводам для подключения индуктивной нагрузки, включенной в диагональ мостовой схемы, два транзистора, коллекторы которых присоединены к базам первой пары силовых транзисторов, а эмиттеры через диоды подключены к коллекторам силовых транзисторов и к выводам для подключения индуктивной нагрузки. This goal is achieved by introducing new nodes into the well-known reversible inductive load switch, containing a bridge circuit on power transistors of different conductivity, the bases of the first pair of which are connected through their resistors to their emitters, two diodes, the cathodes of which are connected to the first output to connect the power source, and the anodes to conclusions for connecting the inductive load included in the diagonal of the bridge circuit, two transistors, the collectors of which are connected to the bases of the first pair of power transistors, and emitters Erez diodes are connected to the collectors of power transistors and terminals for connecting an inductive load.
Устройство содержит также два управляющих транзистора, коллекторы которых соединены с базами транзисторов, а базы через резистоыр соединены с выводами для подключения сигналов управления. The device also contains two control transistors, the collectors of which are connected to the bases of the transistors, and the bases are connected through resistors to the terminals for connecting control signals.
Согласно предполагаемому изобретению в этом устройстве дополнительно введены делитель напряжения индуктивной нагрузки, содержащий два резистора и подключенный к выводам индуктивной нагрузки, два усилителя, первые объединенные входы которых соединены с первым выводом источника питания и объединенными эмиттерами первой пары силовых транзисторов, вторые входы через резисторы соединены с выводом или подключения сигнала линейного управления, выходы соединены с катодами диодов, аноды которых через резисторы соединены с базами первой пары силовых транзисторов, усилитель сигнала обратной связи, первый вход которого через резистор соединен с выводами делителя, подключенного между первым выводом источника питания и выводом делителя напряжения индуктивной нагрузки, второй вход соединен с делителем напряжения, подключенным между первым выводом источника питания и выводом делителя, подключенного между выводами источника питания, выход усилителя напряжения обратной связи через резисторы соединен со вторым и входами усилителей и через резистор со своим первым входом, вторые входы усилителей через ключевые элементы соединены со вторым выводом источника питания, выводы управления ключевыми элементами соединены с выводами для подключения сигналов управления, которые через резисторы соединены с базами второй пары силовых транзисторов, коллекторы которых через резисторы соединены накрест с базами транзисторов, а объединенные эмиттеры управляющих транзисторов соединены со вторым выводом для подключения источника питания. According to the alleged invention, an inductive load voltage divider is additionally introduced in this device, comprising two resistors and connected to the inductive load terminals, two amplifiers, the first combined inputs of which are connected to the first output of the power source and the combined emitters of the first pair of power transistors, the second inputs are connected through resistors to output or connecting a linear control signal, the outputs are connected to the cathodes of the diodes, the anodes of which are connected through the resistors to the bases of the first pa s of power transistors, a feedback signal amplifier, the first input of which through a resistor is connected to the terminals of the divider connected between the first output of the power source and the output of the voltage divider of the inductive load, the second input is connected to the voltage divider connected between the first output of the power source and the output of the divider connected between the terminals of the power source, the output of the feedback voltage amplifier through resistors is connected to the second and the inputs of the amplifiers and through the resistor to its first input, sec e inputs of the amplifiers through key elements are connected to the second output of the power source, control leads of key elements are connected to the terminals for connecting control signals, which are connected through the resistors to the bases of the second pair of power transistors, whose collectors are connected through the resistors crosswise to the bases of the transistors, and the combined control emitters transistors connected to a second terminal for connecting a power source.
Введением новых узлов: делителя напряжения индуктивной нагрузки, усилителей и делителей напряжений позволяет линейно регулировать линейно регулировать ток в индуктивной нагрузке от нуля до максимального значения без ухудшения характеристик устройства как реверсивного релейного коммутатора. Ток в устройстве может плавно нарастать от нуля до любого промежуточного значения и плавно уменьшаться от любого промежуточного значения до нуля, при этом во всех режимах коммутации обеспечивается безопасное для силовых транзисторов рассеивание энергии, накопленной в индуктивной нагрузке. By introducing new nodes: the inductive load voltage divider, amplifiers and voltage dividers, it is possible to linearly regulate linearly regulate the current in the inductive load from zero to the maximum value without compromising the characteristics of the device as a reversing relay switch. The current in the device can gradually increase from zero to any intermediate value and gradually decrease from any intermediate value to zero, while in all switching modes, the dissipation of energy stored in the inductive load, which is safe for power transistors, is provided.
Введение раздельного управления парами силовых транзисторов по базовым цепям обеспечивает сочетание релейного и линейного управления мостовым коммутатором. The introduction of separate control of pairs of power transistors along the base circuits provides a combination of relay and linear control of the bridge switch.
Введение делителя напряжения индуктивной нагрузки, усилителя обратной связи, делителей напряжений и усилителей позволяет управлять активным режимом силовых транзисторов первой пары с использованием для обратной связи сигнала, пропорционального напряжению на индуктивной нагрузке. Такое управление силовыми транзисторами позволяет открывать их во время переходного процесса настолько, насколько необходимо, чтобы обеспечить заданное напряжение на индуктивной нагрузке и, следовательно, заданную скорость изменения тока в индуктивной нагрузке, не вызывающую ударных механических воздействий на космический аппарат. Поскольку сигнал линейного управления подается на базы первой пары силовых транзисторов относительно первого вывода источника питания, а сигнал, пропорциональный напряжению на индуктивной нагрузке при релейном управлении второй пары силовых транзисторов, присутствует относительно второго вывода источника питания на первом или втором выводе нагрузки в зависимости от направления тока в ней, выделение сигнала обратной связи по напряжение на нагрузке относительно первого вывода источника питания возможно благодаря следующим особенностям введенных узлов. The introduction of an inductive load voltage divider, a feedback amplifier, voltage dividers and amplifiers allows you to control the active mode of the power transistors of the first pair using a signal proportional to the voltage at the inductive load for feedback. Such control of power transistors allows you to open them during the transient process as much as necessary to provide a given voltage on the inductive load and, therefore, a given rate of change of current in the inductive load, which does not cause mechanical shock to the spacecraft. Since the linear control signal is supplied to the bases of the first pair of power transistors relative to the first output of the power supply, and a signal proportional to the voltage at the inductive load with relay control of the second pair of power transistors is present relative to the second output of the power source at the first or second output of the load, depending on the direction of the current in it, the selection of the feedback signal for the voltage at the load relative to the first output of the power source is possible due to the following especially Cham input nodes.
Усилитель обратной связи формирует выходной сигнал, равный разности напряжений, поступающих на его входные резисторы, подключенные к выходам двух делителей, напряжения на выходе первого делителя, подключенного к выводам питания, пропорционально напряжению питания, а на выходе второго, подключенного между выводом питания и выходом делителя напряжения индуктивной нагрузки, пропорционально с таким же коэффициентом пропорциональности разности напряжения питания и половине напряжения на индуктивной нагрузке. Поэтому напряжение на выходе усилителя обратной связи относительно первого вывода источника питания пропорционально напряжению на индуктивной нагрузке. The feedback amplifier generates an output signal equal to the difference between the voltages supplied to its input resistors connected to the outputs of two dividers, the voltage at the output of the first divider connected to the power leads is proportional to the supply voltage, and at the output of the second connected between the power output and the output of the divider inductive load voltage, in proportion with the same proportionality factor of the difference in the supply voltage and half the voltage at the inductive load. Therefore, the voltage at the output of the feedback amplifier relative to the first output of the power source is proportional to the voltage at the inductive load.
Введение ключевых элементов позволяет устанавливать активный режим работы любого силового транзистора первой пары в зависимости от сигналов релейного уравнения, поступающих на базовые цепи силовых транзисторов второй пары. The introduction of key elements allows you to set the active mode of operation of any power transistor of the first pair, depending on the signals of the relay equation received on the base circuit of the power transistors of the second pair.
Соединения базовых выводов транзисторов через резисторы накрест с выводами индуктивной нагрузки позволяет во всех режимах, как релейных, так и линейных, обеспечивать автоматически рассеивание накопленной энергии по цепям: силовой транзистор, индуктивная нагрузка, диод, причем включенное состояние силового транзистора поддерживается за счет этой же энергии рассеивания. The connection of the base terminals of the transistors through the resistors crosswise with the terminals of the inductive load allows in all modes, both relay and linear, to automatically dissipate the accumulated energy in the circuits: power transistor, inductive load, diode, and the on state of the power transistor is supported by the same energy dispersion.
Сущность изобретения поясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.
Авторами разработан конкретный пример исполнения (макетный образец) реверсивного коммутатора с линейным регулированием тока в индуктивной нагрузке. Это макетный образец содержит мостовую схему на силовых транзисторах 1, 2, 3, 4 разной проводимости два резистора 5, 6 два диода 7, 8, индуктивную нагрузку 9, два транзистора 10, 11, два управляющих транзистора 14, 15 с резисторами 16, 17 в базовых цепях, делитель напряжения индуктивной нагрузки, содержащий два резистора 18, 19, два усилителя 20, 21, два диода 22, 23 и два резистора 24, 25, усилитель сигнала обратной связи 26, резистор 27, делитель напряжений на резисторах 28, 29, делитель напряжений на резисторах 30, 31, делитель напряжений на резисторах 32, 33, резисторы 34, 35, 36 ключевые элементы 37, 38, выводы для подключения сигналов управления 39, 40, резисторы 41, 42, резисторы 43, 44, вывод для подключения сигнала линейного управления 45 и резисторы 46, 47. The authors developed a specific example of execution (prototype) of a reversible switch with linear regulation of current in an inductive load. This breadboard model contains a bridge circuit on power transistors 1, 2, 3, 4 of different conductivity, two resistors 5, 6, two diodes 7, 8, inductive load 9, two transistors 10, 11, two control transistors 14, 15 with resistors 16, 17 in the base circuits, an inductive load voltage divider containing two resistors 18, 19, two amplifiers 20, 21, two diodes 22, 23 and two resistors 24, 25, a feedback signal amplifier 26, a resistor 27, a voltage divider on resistors 28, 29 , voltage divider on resistors 30, 31, voltage divider on resistors 32, 33, resistors 34, 35, 36 key elements 37, 38, terminals for connecting control signals 39, 40, resistors 41, 42, resistors 43, 44, terminal for connecting a linear control signal 45 and resistors 46, 47.
Силовые транзисторы разной проводимости 1, 2, 3, 4 образуют мостовую схему, базы первой пары силовых транзисторов 1, 2 через резисторы 5, 6 соединены с их эмиттерами, катоды диодов 7, 8 присоединены к первому выводу для подсоединения источника питания, а аноды к выводам для подключения индуктивной нагрузки 9, включенной в диагональ мостовой схемы. Power transistors of different conductivity 1, 2, 3, 4 form a bridge circuit, the bases of the first pair of power transistors 1, 2 are connected to their emitters through resistors 5, 6, the cathodes of diodes 7, 8 are connected to the first output to connect the power source, and the anodes to the conclusions for connecting the inductive load 9 included in the diagonal of the bridge circuit.
Коллекторы транзисторов 10, 11 присоединены к базам первой пары силовых транзисторов, а эмиттеры через диоды 12, 13 подключены к коллекторам силовых транзисторов и к выводам для подключения индуктивной нагрузки. The collectors of transistors 10, 11 are connected to the bases of the first pair of power transistors, and the emitters are connected via diodes 12, 13 to the collectors of power transistors and to the terminals for connecting the inductive load.
Коллекторы управляющих транзисторов 15, 14 соединены с базами транзисторов 10, 11, а базы через резисторы 16 и 17 с выводами для подключения сигналов управления 39, 40. Делитель напряжения индуктивной нагрузки на резисторах 18, 19 подключен к выводам индуктивной нагрузки. Первые объединенные входы усилителей 20, 21 соединены с первым выводом источника питания и с объединенными эмиттерами первой пары силовых транзисторов, вторые входы через резисторы 43, 44 соединены с выводом для подключения сигнала линейного управления 45, выходы соединены с катодами диодов 22, 23, аноды диодов через резисторы 24, 25 соединены с базами первой пары силовых транзисторов. The collectors of the control transistors 15, 14 are connected to the bases of the transistors 10, 11, and the bases are connected through the resistors 16 and 17 with the terminals for connecting the control signals 39, 40. The inductive load voltage divider on the resistors 18, 19 is connected to the inductive load terminals. The first combined inputs of the amplifiers 20, 21 are connected to the first output of the power source and to the combined emitters of the first pair of power transistors, the second inputs through resistors 43, 44 are connected to the output for connecting the linear control signal 45, the outputs are connected to the cathodes of the diodes 22, 23, anodes of the diodes through resistors 24, 25 are connected to the bases of the first pair of power transistors.
Первый вход усилителя сигнала обратной связи 26 через резистор 27 соединен с выводом делителя на резисторах 28, 29, подключенного между первым выводом источника питания и выводом делителя напряжения индуктивной нагрузки. Второй вход усилителя сигнала обратной связи соединен с делителем напряжения на резисторах 30, 31, подключенным между первым выводом источника питания и выводом делителя на резисторах 32, 33, подключенного между выводами источника питания. Выход усилителя напряжения обратной связи через резисторы 34, 35 соединен со вторыми входами усилителей 20, 21 и через резистор 36 со своим первым входом. Вторые входы усилителей 20, 21, через ключевые элементы 37, 38 соединены со вторым выводом источника питания, выводы управления ключевыми элементами соединены с выводами для подключения сигналов управления 39, 40, которые через резисторы 41, 42 соединены с базами второй пары силовых транзисторов 3, 4, коллекторы которых через резисторы 46, 47 соединены накрест базами транзисторов 10, 11. The first input of the feedback signal amplifier 26 through a resistor 27 is connected to the output of the divider on the resistors 28, 29 connected between the first output of the power source and the output of the voltage divider of the inductive load. The second input of the feedback signal amplifier is connected to a voltage divider on resistors 30, 31 connected between the first output of the power source and the output of the divider on resistors 32, 33 connected between the terminals of the power source. The output of the feedback voltage amplifier through resistors 34, 35 is connected to the second inputs of the amplifiers 20, 21 and through the resistor 36 with its first input. The second inputs of the amplifiers 20, 21, through the key elements 37, 38 are connected to the second output of the power source, the control terminals of the key elements are connected to the terminals for connecting control signals 39, 40, which are connected through the resistors 41, 42 to the bases of the second pair of power transistors 3, 4, the collectors of which through resistors 46, 47 are connected crosswise by the bases of transistors 10, 11.
Объединенные эмиттеры управляющих транзисторов 14, 15 соединены со вторым выводом для подключения источника питания. The combined emitters of the control transistors 14, 15 are connected to a second terminal for connecting a power source.
Устройство работает следующим образом. Предположим, что сигнал линейного управления, поступающий на вывод 45, равен нулю, а сигнал релейного управления поступает на вывод 39. Этот сигнал открывает ключевой элемент 37, а через резисторы 41 и 16 открывает силовой транзистор 3 и управляющий транзистор 14. Резистор 18 через открытый силовой транзистор 3 оказывается подключенным ко второму выводу источника питания. Резисторы 27 и 36, 30 и 31 все имеют одинаковые сопротивление. Известно, что усилитель с таким включением резисторов формирует на выходе сигнал, равный разности напряжений на выходных резисторах. Резисторы делителей напряжений 32, 33, 28, 29 и 18, 19 подобны следующим образом. R18 R19, R32 R28, 
Допустим теперь, что появляется и с определенной скоростью нарастает до заданной величины положительный сигнал линейного управления. Это сигнал через резистор 44 вызывает появление на выходе усилителя 21 отрицательного напряжения, которое через диод 23 и резистор 25 открывает силовой транзистор 2. Через него и открытый транзистор 3 по индуктивной нагрузке 9 протекает ток. На делителе 18, 19 появляется напряжение, равное напряжению на индуктивной нагрузке. Suppose now that a positive linear control signal appears and grows to a predetermined value with a certain speed. This signal through the resistor 44 causes the appearance of a negative voltage at the output of the amplifier 21, which opens the power transistor 2 through the diode 23 and the resistor 25. A current flows through it and the open transistor 3 through the inductive load 9. A voltage equal to the voltage at the inductive load appears on the divider 18, 19.
Рассмотрим, без учета падения напряжения на открытом силовом транзисторе 3, какие напряжения возникают на выводах делителей 32, 33 и 28, 29. Consider, without taking into account the voltage drop on the open power transistor 3, what voltages occur at the terminals of the dividers 32, 33 and 28, 29.
Относительно первого вывода источника питания (общей шины) напряжение на выводе делителя 32, 33 на выводе резистора 30 будет равно:
где Uпит напряжение питания.Relative to the first output of the power source (common bus), the voltage at the output of the divider 32, 33 at the output of the resistor 30 will be equal to:
where U pit is the supply voltage.
Напряжение на выводе резистора 27 равно:
где Uк- напряжение на индуктивной нагрузке.The voltage at the output of the resistor 27 is equal to:
where U to is the voltage at the inductive load.
Так как
имеем
Так как напряжение Uос на выходе усилителя обратной связи 26 равно:
Uос U30 U27,
имеем
то есть напряжение на выходе усилителя обратной связи пропорционально напряжению на индуктивной нагрузке.Because
we have
Since the voltage U OS at the output of feedback amplifier 26 is equal to:
U os U 30 U 27 ,
we have
that is, the voltage at the output of the feedback amplifier is proportional to the voltage at the inductive load.
Следовательно, при появлении сигнала линейного управления на втором входе усилителя 21 появляется компенсирующее его напряжение обратной связи, пропорциональное напряжению на индуктивной нагрузке. Если сигнал линейного управления нарастает до максимального значения, силовой транзистор 2 открывается полностью (ключевой режим) и далее при управлении по выходам 39 и 40 устройство может работать как релейный коммутатор индуктивной нагрузки. Therefore, when a linear control signal appears at the second input of the amplifier 21, a compensating feedback voltage appears, which is proportional to the voltage at the inductive load. If the linear control signal rises to the maximum value, the power transistor 2 opens completely (key mode) and then, when controlling the outputs 39 and 40, the device can operate as an inductive load relay switch.
В иных режимах работы, если сигнал линейного управления нарастает до промежуточного значения, ток в индуктивной нагрузке нарастает до соответствующего заданного значения. Если после этого управлять коммутатором по входам 39, 40, он может работать как релейный коммутатор с заданным значением тока в индуктивной нагрузке. In other operating modes, if the linear control signal rises to an intermediate value, the current in the inductive load rises to the corresponding specified value. If, after this, the switch is controlled via inputs 39, 40, it can operate as a relay switch with a given current value in the inductive load.
Когда сигнал линейного управления начинает плавно уменьшаться, например, от максимального значения, силовой транзистор 2 переходит из ключевого в усилительный режим, и ток в индуктивной нагрузке плавно уменьшается от номинального (или промежуточного) значения до нуля, когда транзистор 2 полностью закрывается. When the linear control signal begins to smoothly decrease, for example, from the maximum value, the power transistor 2 switches from the key to the amplifying mode, and the current in the inductive load gradually decreases from the nominal (or intermediate) value to zero when the transistor 2 is completely closed.
Расстоянием энергии в индуктивной нагрузке происходит следующим образом. Допустим, при каком-то значении тока в индуктивной нагрузке снимается сигнал управления с вывода 39. Силовой транзистор 3 закрывается. Ток в индуктивной нагрузке начинает протекать по цепи: диод 7 и открытый силовой транзистор 2
Открытое состояние этого транзистора обеспечивает транзистор 11 за счет запасенной энергии в индуктивной нагрузке по цепи: резистор 47, переход база-эмиттер транзистора 11 и диод 13. Когда ток в индуктивной нагрузке спадает до нуля, транзистор 11 закрывается и закрывает силовой транзистор 2.The distance of the energy in the inductive load occurs as follows. Suppose, at a certain value of the current in the inductive load, the control signal is removed from pin 39. The power transistor 3 closes. Current in the inductive load begins to flow along the circuit: diode 7 and open power transistor 2
The open state of this transistor is provided by transistor 11 due to the stored energy in the inductive load along the circuit: resistor 47, the base-emitter junction of transistor 11 and diode 13. When the current in the inductive load drops to zero, transistor 11 closes and closes the power transistor 2.
Работа другого плеча мостовой схемы при подаче сигнала управления на вход 40 происходит аналогично: открыт силовой транзистор 4, сигнал линейного управления с усилителя поступает на базу транзистора 1, а ключевой элемент 38 устанавливает на выходе усилителя 21 высокий потенциал, и так как диод 23 закрыт, усилитель 21 не оказывает влияния на работу силового транзистора 2. The operation of the other arm of the bridge circuit when the control signal is input to input 40 occurs similarly: the power transistor 4 is open, the linear control signal from the amplifier goes to the base of the transistor 1, and the key element 38 sets a high potential at the output of the amplifier 21, and since the diode 23 is closed, the amplifier 21 does not affect the operation of the power transistor 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92006812A RU2079969C1 (en) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | Reversing switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92006812A RU2079969C1 (en) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | Reversing switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92006812A RU92006812A (en) | 1995-03-20 |
| RU2079969C1 true RU2079969C1 (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=20132190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92006812A RU2079969C1 (en) | 1992-11-16 | 1992-11-16 | Reversing switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2079969C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-16 RU RU92006812A patent/RU2079969C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент Великобритании N 1424776, кл. H 03 K 17/66, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР N 764133, кл. H 03 K 17/66. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3078379A (en) | Transistor power switch | |
| KR100312941B1 (en) | Current Comparator | |
| US4760286A (en) | Comparator with input offset current elimination | |
| GB1535310A (en) | Hysteresis circuit | |
| KR950003140B1 (en) | Circuit for amplifier | |
| US4933643A (en) | Operational amplifier having improved digitally adjusted null offset | |
| RU2079969C1 (en) | Reversing switch | |
| JPS606131B2 (en) | power amplifier | |
| KR20000075637A (en) | Current-limit circuit | |
| US5128564A (en) | Input bias current compensation for a comparator | |
| CN218213921U (en) | Clamping circuit and input/output interface circuit | |
| EP1014567B1 (en) | Improvements in or relating to an operational amplifier | |
| US3679916A (en) | Controlled hysteresis integrated circuit switching circuit | |
| JPS60257610A (en) | Active load circuit | |
| US5343165A (en) | Amplifier having a symmetrical output characteristic | |
| KR890013892A (en) | Integrated logic circuit | |
| US4847515A (en) | Static relay and application thereof to a bipolar inverter or to a load in which a current flows in a random direction | |
| US4803442A (en) | Low power buffer amplifier | |
| US3633165A (en) | Analog data transmission system | |
| EP0157447A1 (en) | Differential amplifier | |
| JPS6072405A (en) | Linear amplifier output stage circuit | |
| US3060322A (en) | Magnetic core gate | |
| RU2079968C1 (en) | Reversing inductive-load switch | |
| JPH06169225A (en) | Voltage current conversion circuit | |
| US3628067A (en) | Low power current pulser for inductive loads |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091117 |