RU2231213C2 - Transistor switch incorporating overload protective gear - Google Patents
Transistor switch incorporating overload protective gear Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231213C2 RU2231213C2 RU2002113066/09A RU2002113066A RU2231213C2 RU 2231213 C2 RU2231213 C2 RU 2231213C2 RU 2002113066/09 A RU2002113066/09 A RU 2002113066/09A RU 2002113066 A RU2002113066 A RU 2002113066A RU 2231213 C2 RU2231213 C2 RU 2231213C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- resistor
- base
- bus
- collector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в информационно-управляющих системах, в качестве электронных ключей.The invention relates to a pulse technique and can be used in various automation devices, including information and control systems, as electronic keys.
Известен транзисторный ключ, содержащий первый и второй транзисторы разных типов проводимости, эмиттеры которых подключены к разным полюсам источника напряжения, резисторный делитель напряжения, последовательно соединенные стабилитрон и резистор, управляющий ключевой элемент, третий транзистор, времязадающий мост, образованный RC-цепью и вторым резистивным делителем, соединенный соответствующим образом с база-эмиттерным переходом третьего транзистора [1].Known transistor switch containing the first and second transistors of different types of conductivity, the emitters of which are connected to different poles of the voltage source, a resistor voltage divider, serially connected zener diode and a resistor, a control key element, a third transistor, a timing bridge formed by an RC circuit and a second resistive divider connected accordingly with the base-emitter junction of the third transistor [1].
Недостатком такого транзисторного ключа является то, что в нем невозможно оптимально реализовать требование к защите от перегрузки и работоспособность при снижении (просадке) напряжения питания. Объясняется это следующим образом. Для надежной защиты транзисторного ключа от перегрузки необходимо увеличивать напряжение “пробоя” стабилитрона [порог срабатывания положительной обратной связи (ПОС)] с целью исключения работы силового (второго) транзистора в линейном режиме в момент перегрузки при возросших коллекторном токе и напряжении перехода коллектор-эмиттер. Но такой транзисторный ключ будет закрываться при снижении или просадках напряжения питания, так как одновременно снижается и напряжение на выходе транзисторного ключа, что приводит к выходу из режима “пробоя” стабилитрона и прекращению действия ПОС, удерживающей транзисторный ключ в открытом состоянии. Для надежной работы транзисторного ключа при просадках напряжения питания необходимо уменьшать напряжение “пробоя” стабилитрона, но тогда будет обеспечиваться только надежная защита от короткого замыкания, а при перегрузке имеет место длительный выход силового транзистора из режима насыщения в линейный режим, что приводит к перегреву кристалла вследствие выделения большой тепловой мощности и, как следствие, к выходу из строя силового транзистора. Поэтому такой транзисторный ключ может применяться только в устройствах с стабильным напряжением источника питания.The disadvantage of such a transistor switch is that it is not possible to optimally implement the requirement for protection against overload and operability with a decrease (drawdown) in the supply voltage. This is explained as follows. For reliable protection of the transistor switch against overload, it is necessary to increase the voltage of the Zener diode “breakdown” [positive feedback threshold (POS)] in order to exclude the operation of the power (second) transistor in linear mode at the time of overload with an increased collector current and collector-emitter junction voltage. But such a transistor switch will be closed when the supply voltage drops or drops, since the voltage at the output of the transistor switch also decreases, which leads to the Zener diode breaking out of the breakdown mode and terminating the POS, which keeps the transistor switch in the open state. For reliable operation of the transistor switch when the voltage drops, it is necessary to reduce the “breakdown” voltage of the zener diode, but then only reliable protection against short circuit will be provided, and when overloading the power transistor takes a long time from saturation to linear mode, which leads to overheating of the crystal due to the release of large thermal power and, as a result, to the failure of the power transistor. Therefore, such a transistor switch can only be used in devices with a stable voltage of the power source.
Также известен транзисторный ключ с защитой от перегрузки по току, содержащий два транзистора разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к шине питания и через первый резистор к базе, которая соединена с первым выводом второго резистора, коллектор первого транзистора соединен с базой второго транзистора и через третий резистор - с его эмиттером, который через нагрузку соединен с земляной шиной, коллектор второго транзистора через датчик тока соединен с шиной питания, третий транзистор, проводимость которого аналогична проводимости второго транзистора, эмиттером подключен к земляной шине, а базой - к входной шине, четвертый и пятый транзисторы одного типа проводимости с первым транзистором, эмиттер четвертого транзистора соединен с шиной питания и через четвертый резистор - со своей базой, второй вывод второго резистора соединен с коллектором четвертого транзистора и через пятый резистор - с коллектором третьего транзистора, который через шестой резистор соединен с коллектором пятого транзистора и через седьмой резистор с базой четвертого транзистора, коллектор которого через восьмой резистор соединен с базой пятого транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора [2].Also known is a transistor switch with overcurrent protection, containing two transistors of different conductivity types, the emitter of the first of which is connected to the power bus and through the first resistor to the base, which is connected to the first output of the second resistor, the collector of the first transistor is connected to the base of the second transistor and through the third resistor - with its emitter, which is connected to the ground bus through the load, the collector of the second transistor is connected to the power bus through the current sensor, the third transistor, the conductivity of which is analog on the conductivity of the second transistor, the emitter is connected to the ground bus, and the base to the input bus, the fourth and fifth transistors of the same conductivity type with the first transistor, the emitter of the fourth transistor is connected to the power bus and through the fourth resistor to its base, the second output of the second resistor is connected with the collector of the fourth transistor and through the fifth resistor - with the collector of the third transistor, which is connected through the sixth resistor to the collector of the fifth transistor and through the seventh resistor with the base of the fourth transistor ora, whose collector is connected through the eighth resistor to the base of the fifth transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second transistor [2].
Недостатком такого транзисторного ключа является:The disadvantage of such a transistor switch is:
- наличие в цепи нагрузки датчика тока усложняет устройство, особенно тогда, когда отсутствует необходимость в применении составного транзистора, выполненного на базе первого и второго транзисторов;- the presence in the load circuit of the current sensor complicates the device, especially when there is no need to use a composite transistor made on the basis of the first and second transistors;
- ограничение в использовании, так как он может работать только в устройствах с непрерывным формированием ШИМ-сигнала на входе ключа в течение всего времени работы. Объясняется это следующим образом. Транзисторный ключ, при наличии сигнала на открывание, после воздействия короткого замыкания или перегрузки в цепи нагрузки, закрывается, а восстановление его открытого состояния после устранения короткого замыкания или перегрузки возможно только при очередном управляющем сигнале на запирание транзисторного ключа. Время действия запирающего сигнала должно быть достаточным для надежного переключения триггера в исходное состояние, определяющее нормальную работу транзисторного ключа.- restriction in use, since it can only work in devices with continuous generation of a PWM signal at the key input during the entire operation time. This is explained as follows. A transistor switch, if there is a signal to open, is closed after exposure to a short circuit or overload in the load circuit, and restoration of its open state after eliminating a short circuit or overload is possible only with the next control signal to lock the transistor switch. The duration of the locking signal should be sufficient to reliably switch the trigger to its initial state, which determines the normal operation of the transistor switch.
Такой транзисторный ключ нельзя применять в устройствах регулирования, например, в регуляторах напряжения, тока, температуры, по той причине, что при снижении соответственно напряжения, тока, температуры схема управления, как правило, выдает постоянный сигнал на открывание транзисторного ключа и если в этот момент в нагрузке произошло короткое замыкание или хотя бы кратковременная перегрузка, то транзисторный ключ закрывается и удерживается в закрытом состоянии четвертым и пятым транзисторами, образующими триггер, и после устранения короткого замыкания или перегрузки. Закрытое состояние транзисторного ключа сохраняется до тех пор, пока не будет отключено его питание. Такая же ситуация возникает и при закрывании транзисторного ключа (при наличии управляющего сигнала на открывание) вследствие ложного срабатывания триггера, выполненного на четвертом и пятом транзисторах, от помехи, что обуславливает проработку дополнительных мер по обеспечению помехоустойчивости триггера ключа, а это ухудшает быстродействие схемы защиты транзисторного ключа от короткого замыкания и перегрузки.Such a transistor switch cannot be used in control devices, for example, in voltage, current, temperature controllers, because when the voltage, current, and temperature decrease, respectively, the control circuit usually gives a constant signal to open the transistor switch, and if at that moment in the load there was a short circuit or at least a short overload, the transistor switch is closed and held closed by the fourth and fifth transistors that form the trigger, and after elimination to short-circuit or overload. The closed state of the transistor switch is maintained until its power is turned off. The same situation occurs when the transistor switch is closed (if there is a control signal for opening) due to false triggering of the trigger performed on the fourth and fifth transistors due to interference, which leads to the development of additional measures to ensure noise immunity of the key trigger, and this worsens the performance of the transistor protection circuit key to short circuit and overload.
Техническим результатом является упрощение и расширение функциональных возможностей транзисторного ключа.The technical result is to simplify and expand the functionality of the transistor switch.
Технический результат достигается тем, что в транзисторный ключ, содержащий два транзистора разного типа проводимости, эмиттер первого из которых подключен к шине питания и через первый резистор - к своей базе, а коллектор соединен с первым выводом второго резистора, эмиттер второго транзистора подключен к общей шине, а коллектор соединен с первым выводом третьего резистора, третий и четвертый транзисторы того же типа проводимости, что и первый транзистор, эмиттер третьего транзистора подключен к шине питания и через четвертый резистор к своей базе и к первому выводу пятого резистора, коллектор четвертого транзистора соединен с первым выводом шестого резистора, а база - с первым выводом седьмого резистора, пятый транзистор того же типа проводимости, что и второй транзистор, входную шину и выходную шину, соединенную через нагрузку с общей шиной, введены коммутирующий элемент, включенный между базой и эмиттером второго транзистора и управляемый по сигналам на входной шине, шина импульсного управления, подключенная через восьмой резистор к базе второго транзистора, конденсатор и девятый резистор, первый вывод которого подключен к коллектору четвертого транзистора, а второй - к первой обкладке конденсатора и к базе пятого транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом пятого резистора, а эмиттер через первый диод в прямом направлении - с выходной шиной и коллектором первого транзистора, база которого подключена к эмиттеру четвертого транзистора и к коллектору третьего транзистора, при этом второй вывод третьего резистора подключен к базе четвертого транзистора, второй вывод второго резистора подключен к базе второго транзистора, второй вывод седьмого резистора подключен к шине питания, а второй вывод шестого резистора и вторая обкладка конденсатора - к общей шине.The technical result is achieved in that in a transistor switch containing two transistors of different conductivity types, the emitter of the first of which is connected to the power bus and through the first resistor to its base, and the collector is connected to the first output of the second resistor, the emitter of the second transistor is connected to the common bus and the collector is connected to the first output of the third resistor, the third and fourth transistors are of the same type of conductivity as the first transistor, the emitter of the third transistor is connected to the power bus and through the fourth resistor to to its base and to the first output of the fifth resistor, the collector of the fourth transistor is connected to the first output of the sixth resistor, and the base is connected to the first output of the seventh resistor, the fifth transistor is of the same type of conductivity as the second transistor, the input bus and the output bus connected through a load to a common bus, a switching element is inserted, connected between the base and the emitter of the second transistor and controlled by signals on the input bus, a pulse control bus connected through the eighth resistor to the base of the second transistor, condens a torus and a ninth resistor, the first terminal of which is connected to the collector of the fourth transistor, and the second to the first plate of the capacitor and to the base of the fifth transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the fifth resistor, and the emitter through the first diode in the forward direction with the output bus and collector the first transistor, the base of which is connected to the emitter of the fourth transistor and to the collector of the third transistor, while the second output of the third resistor is connected to the base of the fourth transistor, the second output of the second resistor The key to the base of the second transistor, the second terminal of the seventh resistor connected to the power bus and the second terminal of the sixth resistor and the second plate of the capacitor - to the common bus.
В устройство дополнительно введены входная шина контроля, подключенная через последовательно соединенные второй диод в прямом направлении и десятый резистор к базе пятого транзистора.An input control bus is additionally introduced into the device, connected through a second diode in the forward direction and a tenth resistor connected to the base of the fifth transistor in series.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа.The drawing shows a circuit diagram of a transistor switch.
Транзисторный ключ с защитой от перегрузки содержит два транзистора разного типа проводимости, эмиттер первого 1 из которых подключен к шине питания 2 и через первый резистор 3 - к своей базе, а коллектор соединен с первым выводом второго резистора 4, эмиттер второго транзистора 5 подключен к общей шине 6, а коллектор соединен с первым выводом третьего резистора 7, третий 8 и четвертый 9 транзисторы того же типа проводимости, что и первый транзистор 1, эмиттер третьего транзистора 8 подключен к шине питания 2 и через четвертый резистор 10 к своей базе и к первому выводу пятого резистора 11, коллектор четвертого транзистора 9 соединен с первым выводом шестого резистора 12, а база - с первым выводом седьмого резистора 13, пятый транзистор 14 того же типа проводимости, что и второй транзистор 5, входную шину 15 и выходную шину 16, соединенную через нагрузку 17 с общей шиной 6, коммутирующий элемент 18, включенный между базой и эмиттером второго транзистора 5 и управляемый по сигналам на входной шине 15, шина импульсного управления 19, подключенная через восьмой резистор 20 к базе второго транзистора 5, конденсатор 21 и девятый резистор 22, первый вывод которого подключен к коллектору четвертого транзистора 9, а второй - к первой обкладке конденсатора 21 и к базе пятого транзистора 14, коллектор которого соединен с вторым выводом пятого резистора 11, а эмиттер через первый диод 23 в прямом направлении - с выходной шиной 16 и коллектором первого транзистора 1, база которого подключена к эмиттеру четвертого транзистора 9 и к коллектору третьего транзистора 8, при этом второй вывод третьего резистора 7 подключен к базе четвертого транзистора 9, второй вывод второго резистора 4 подключен к базе второго транзистора 5, второй вывод седьмого резистора 13 подключен к шине питания 2, а второй вывод шестого резистора 12 и вторая обкладка конденсатора 21 - к общей шине 6, входная шина контроля 24 подключена через последовательно соединенные второй диод 26 в прямом направлении и десятый резистор 25 к базе пятого транзистора 14.The transistor switch with overload protection contains two transistors of different types of conductivity, the emitter of the first 1 of which is connected to the power bus 2 and through the first resistor 3 to its base, and the collector is connected to the first output of the second resistor 4, the emitter of the second transistor 5 is connected to a common bus 6, and the collector is connected to the first output of the third resistor 7, the third 8 and fourth 9 transistors of the same type of conductivity as the first transistor 1, the emitter of the third transistor 8 is connected to the power bus 2 and through the fourth resistor 10 to its ba e and to the first output of the fifth resistor 11, the collector of the fourth transistor 9 is connected to the first output of the sixth resistor 12, and the base is connected to the first output of the seventh resistor 13, the fifth transistor 14 is of the same conductivity type as the second transistor 5, the input bus 15 and the output a bus 16 connected through a load 17 to a common bus 6, a switching element 18 connected between the base and the emitter of the second transistor 5 and controlled by signals on the input bus 15, the pulse control bus 19 connected through the eighth resistor 20 to the base of the second transistor 5, the capacitor 21 and the ninth resistor 22, the first output of which is connected to the collector of the fourth transistor 9, and the second to the first lining of the capacitor 21 and the base of the fifth transistor 14, the collector of which is connected to the second output of the fifth resistor 11, and the emitter through the first diode 23 in direct direction - with the output bus 16 and the collector of the first transistor 1, the base of which is connected to the emitter of the fourth transistor 9 and to the collector of the third transistor 8, while the second output of the third resistor 7 is connected to the base of the fourth transistor 9, the second pin One of the second resistor 4 is connected to the base of the second transistor 5, the second terminal of the seventh resistor 13 is connected to the power bus 2, and the second terminal of the sixth resistor 12 and the second capacitor plate 21 are connected to the common bus 6, the input control bus 24 is connected through the second diode 26 connected in series in the forward direction and the tenth resistor 25 to the base of the fifth transistor 14.
Транзисторный ключ работает следующим образом. При наличии положительного напряжения на входной шине управления 15 коммутирующий элемент 18 шунтирует переход Б-Э второго транзистора 5, удерживая его, а следовательно четвертый транзистор 9 и первый транзистор 1, в закрытом состоянии независимо от сигнала на шине импульсного управления 19.The transistor switch operates as follows. If there is a positive voltage on the input control bus 15, the switching element 18 shunts the BE transition of the second transistor 5, holding it, and therefore the fourth transistor 9 and the first transistor 1, in the closed state, regardless of the signal on the pulse control bus 19.
При снятии положительного напряжения с входной шины 15 первый импульс напряжения, поступающего на шину импульсного управления 19, приводит к открыванию и насыщению второго транзистора 5, четвертого транзистора 9, первого транзистора 1.When removing the positive voltage from the input bus 15, the first voltage pulse supplied to the pulse control bus 19 leads to the opening and saturation of the second transistor 5, fourth transistor 9, first transistor 1.
При нормальной работе транзисторного ключа, когда в цепи нагрузки 17 отсутствует короткое замыкание или перегрузка, напряжение на коллекторе четвертого транзистора 9 относительно общей шины 6 всегда ниже, чем напряжение на коллекторе первого транзистора 1 относительно общей шины питания 6. Такое соотношение напряжений на коллекторах насыщенных четвертого транзистора 9 и первого транзистора 1 удерживает база-эмиттерный переход пятого транзистора 14 в закрытом состоянии, поэтому пятый транзистор 14 и третий транзистор 8 закрыты и не влияют на управление первым транзистором 1.During normal operation of the transistor switch, when there is no short circuit or overload in the load circuit 17, the voltage at the collector of the fourth transistor 9 with respect to the common bus 6 is always lower than the voltage at the collector of the first transistor 1 with respect to the common power bus 6. This ratio of voltages on the saturated fourth collectors the transistor 9 and the first transistor 1 holds the base-emitter junction of the fifth transistor 14 in a closed state, so the fifth transistor 14 and the third transistor 8 are closed and do not affect control of the first transistor 1.
Девятым резистором 22 и конденсатором 21 обеспечивается задержка сигнала с коллектора четвертого транзистора 9 на базу пятого транзистора 14, необходимая для предотвращения возможного открывания пятого транзистора 14 при неодновременном нарастании напряжений на коллекторах первого транзистора 1 и четвертого транзистора 9 вследствие различного импеданса их нагрузок. Величина задержки должна составлять доли микросекунд и она не вносит каких-либо изменений в описание работы транзисторного ключа.The ninth resistor 22 and capacitor 21 provides a signal delay from the collector of the fourth transistor 9 to the base of the fifth transistor 14, which is necessary to prevent the fifth transistor 14 from opening if the collectors of the first transistor 1 and the fourth transistor 9 increase at the same time due to different impedance of their loads. The delay should be a fraction of microseconds and it does not make any changes to the description of the transistor switch.
Напряжение с коллектора открытого и насыщенного первого транзистора 1 через второй резистор 4, являющийся цепью ПОС транзисторного ключа, поступает на переход база-эмиттер второго транзистора 5. Когда в течение периода следования импульсов напряжения, поступающего на шину импульсного управления 19, закончится действие положительного импульса, удержание первого транзистора 1 в открытом состоянии обеспечивается напряжением цепи ПОС через второй резистор 4.The voltage from the collector of the open and saturated first transistor 1 through the second resistor 4, which is the PIC circuit of the transistor switch, is applied to the base-emitter junction of the second transistor 5. When the positive pulse ends, during the repetition period of the voltage pulses coming to the pulse control bus 19, holding the first transistor 1 in the open state is provided by the voltage of the PIC circuit through the second resistor 4.
При коротком замыкании или перегрузке в цепи нагрузки 17 через первый транзистор 1 увеличивается коллекторный ток и когда он превысит величину, которая обеспечивается базовым током, первый транзистор 1 выходит из насыщения. В момент выхода из насыщения, когда напряжение на коллекторе первого транзистора 1 относительно общей шины питания 6 станет ниже, чем напряжение на коллекторе четвертого транзистора 9, находящегося в насыщенном состоянии, начнет открываться пятый транзистор 14, а следовательно, и третий транзистор 8. Открывание третьего транзистора 8 приводит к шунтированию базового тока первого транзистора 1, что способствует увеличению скорости его выхода из насыщения и к еще большему отпиранию пятого транзистора 14 и третьего транзистора 8. Происходит лавинообразный процесс насыщения пятого 14 и третьего 8 транзисторов, что обеспечивает полное шунтирование базового тока первого транзистора 1 и он надежно закрывается, при этом четвертый транзистор 9, на время действия открывающего импульса напряжения, поступающего на шину импульсного управления 19, остается в открытом и насыщенном состоянии. Поскольку после закрытия первого транзистора 1 напряжение с цепи ПОС через второй резистор 4 отсутствует, то второй транзистор 5 удерживается в открытом и насыщенном состоянии только на время действия открывающего импульса напряжения, поступающего на шину импульсного управления 19. Когда на переходе база-эмиттер второго транзистора 5 отсутствуют сигналы отпирания (по шине импульсного управления 19) и удержания (ПОС через второй резистор 4), второй транзистор 5 закрывается, что, в свою очередь, приводит к запиранию четвертого 9, пятого 14 и третьего 8 транзисторов, а следовательно, и удержанию в закрытом состоянии первого 1 транзистора. С появлением очередного открывающего импульса напряжения по шине импульсного управления 19 первый транзистор 1 вновь открывается, но если короткое замыкание или перегрузка не устранены, повторяется описанный выше процесс закрывания первого транзистора 1 при коротком замыкании или перегрузке.When a short circuit or overload in the load circuit 17 through the first transistor 1 increases the collector current and when it exceeds the value that is provided by the base current, the first transistor 1 goes out of saturation. At the time of exit from saturation, when the voltage at the collector of the first transistor 1 relative to the common power bus 6 becomes lower than the voltage at the collector of the fourth transistor 9, in a saturated state, the fifth transistor 14, and therefore the third transistor 8, will open. transistor 8 leads to the shunting of the base current of the first transistor 1, which contributes to an increase in the rate of its exit from saturation and to even more unlocking of the fifth transistor 14 and the third transistor 8. There is a lava a different saturation process of the fifth 14 and third 8 transistors, which ensures complete shunting of the base current of the first transistor 1 and it closes reliably, while the fourth transistor 9 remains open and saturated for the duration of the opening voltage pulse supplied to the pulse control bus 19 . Since after closing the first transistor 1 there is no voltage from the PIC circuit through the second resistor 4, the second transistor 5 is kept in an open and saturated state only for the duration of the opening voltage pulse supplied to the pulse control bus 19. When the base-emitter of the second transistor 5 is at the junction there are no unlocking signals (via the pulse control bus 19) and holding (PIC through the second resistor 4), the second transistor 5 closes, which, in turn, leads to the locking of the fourth 9, fifth 14 and third its 8 transistors, and therefore, keeping the first 1 transistor closed. With the appearance of the next opening voltage pulse across the pulse control bus 19, the first transistor 1 opens again, but if the short circuit or overload is not eliminated, the above process of closing the first transistor 1 during a short circuit or overload is repeated.
Наличие входной шины контроля 24 позволяет использовать транзисторный ключ для проверки наличия цепи нагрузки 17. В этом случае положительное относительно общей шины 6 напряжение на входной шине контроля 24 подается через второй диод 26 и десятый резистор 25 на переход база-эмиттер пятого транзистора 14, открывая его, при этом открывается третий транзистор 8, обеспечивая запирание первого транзистора 1 независимо от управляющего напряжения на входной шине 15 и сигнала на шине импульсного управления 19. В этом случае ток, протекающий через нагрузку 17, определяется пятым резистором 11.The presence of the input control bus 24 allows you to use a transistor switch to check for the presence of the load circuit 17. In this case, a voltage positive relative to the common bus 6 on the input control bus 24 is supplied through the second diode 26 and the tenth resistor 25 to the base-emitter junction of the fifth transistor 14, opening it , while the third transistor 8 opens, providing a lock on the first transistor 1 regardless of the control voltage on the input bus 15 and the signal on the pulse control bus 19. In this case, the current flowing through the load at 17, is determined by the fifth resistor 11.
В таком режиме по напряжению на входной шине контроля 24 и соответствующему ему напряжению на выходной шине 16 можно судить о целостности цепи нагрузки (отсутствии обрыва цепи нагрузки). При исправной цепи нагрузки высокому уровню напряжения на входной шине контроля 24 будет соответствовать низкий уровень напряжения на выходной шине 16, а при обрыве цепи нагрузки высокому уровню напряжения на входной шине контроля 24 будет соответствовать высокий уровень напряжения на выходной шине 16.In this mode, the voltage on the input control bus 24 and the corresponding voltage on the output bus 16 can be used to judge the integrity of the load circuit (absence of an open circuit of the load). With a working load circuit, a high voltage level on the input control bus 24 will correspond to a low voltage level on the output bus 16, and when the load circuit is broken, a high voltage level on the output bus 16 will correspond to a high voltage level on the input control bus 24.
Работоспособность такого транзисторного ключа, в отличие от прототипа, не зависит от изменений (в том числе и просадок) напряжения питания, обеспечивая при этом эффективность работы схемы защиты от короткого замыкания и перегрузок в цепи нагрузки.The operability of such a transistor switch, unlike the prototype, does not depend on changes (including drawdowns) in the supply voltage, while ensuring the efficiency of the protection circuit against short circuit and overloads in the load circuit.
Такой транзисторный ключ, по сравнению с аналогом, имеет ряд преимуществ:Such a transistor switch, in comparison with an analogue, has several advantages:
1) упрощает устройство за счет исключения датчика тока, находящегося в цепи коммутации нагрузки к шине питания;1) simplifies the device by eliminating the current sensor located in the load switching circuit to the power bus;
2) расширяет функциональные возможности за счет использования его в устройствах регулирования, построенных не на принципе постоянного ШИМ-регулирования, т.е. каких-либо специальных требований к входному управляющему сигналу не требуется, так как закрытое состояние транзисторного ключа, установившееся вследствие короткого замыкания или перегрузки в цепи нагрузки при наличии постоянного сигнала на открывание на входной шине, автоматически, по сигналу с шины импульсного управления, переходит в открытое состояние при устранении короткого замыкания или перегрузки в цепи нагрузки.2) expands functionality by using it in control devices that are not built on the principle of constant PWM control, i.e. no special requirements for the input control signal are required, since the closed state of the transistor switch, which is established due to a short circuit or overload in the load circuit when there is a constant open signal on the input bus, automatically switches to the open state on the signal from the pulse control bus state when a short circuit or overload in the load circuit is removed.
Таким образом, достигнут положительный эффект, заключающийся в упрощении и расширении функциональных возможностей транзисторного ключа.Thus, a positive effect has been achieved, consisting in the simplification and expansion of the functionality of the transistor switch.
Наличие входной шины контроля в транзисторном ключе также обеспечивает положительный эффект, заключающийся в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения контроля целостности цепи нагрузки, что особенно важно для оперативного контроля неисправностей в автоматизированных системах управления.The presence of the input control bus in the transistor key also provides a positive effect, which consists in expanding the functionality by providing control of the integrity of the load circuit, which is especially important for operational control of faults in automated control systems.
По предлагаемому устройству разработан макетный образец. Проведены испытания образца, результаты испытаний положительные.On the proposed device developed a prototype. Samples were tested, test results are positive.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР N 845285, МКИ Н 03 К 17/60, 1981 г.1. USSR author's certificate N 845285, MKI N 03 K 17/60, 1981
2. Авторское свидетельство СССР N 921086, МКИ Н 03 К 17/60, 1982 г.2. Copyright certificate of the USSR N 921086, MKI N 03 K 17/60, 1982
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002113066/09A RU2231213C2 (en) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | Transistor switch incorporating overload protective gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002113066/09A RU2231213C2 (en) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | Transistor switch incorporating overload protective gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002113066A RU2002113066A (en) | 2003-12-20 |
| RU2231213C2 true RU2231213C2 (en) | 2004-06-20 |
Family
ID=32845654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002113066/09A RU2231213C2 (en) | 2002-05-17 | 2002-05-17 | Transistor switch incorporating overload protective gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2231213C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460683C2 (en) * | 2010-09-24 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Power section of handling machine controller |
-
2002
- 2002-05-17 RU RU2002113066/09A patent/RU2231213C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460683C2 (en) * | 2010-09-24 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" | Power section of handling machine controller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20050135037A1 (en) | Electronic fuse | |
| DE102010064258A1 (en) | Semiconductor device with overcurrent protection | |
| US7199589B2 (en) | Method for controlling a switching converter and control device for a switching converter | |
| RU2231213C2 (en) | Transistor switch incorporating overload protective gear | |
| JP2004247834A (en) | Over-current detection circuit of single phase load subjected to pwm voltage control by mos transistor | |
| CA2393180A1 (en) | Device for actuating an electromagnet | |
| US6212051B1 (en) | Pulse-width modulator current limiter | |
| US10903830B2 (en) | Short-circuit protection for a power semiconductor device | |
| SU1697167A1 (en) | Device for control over d c load with protection against overload and short-circuit | |
| SU1598148A1 (en) | Overload-protected transistor gate | |
| RU2370883C1 (en) | Transistor key with protection against short-circuiting | |
| RU2179775C2 (en) | Overcurrent protective gear | |
| SU1497735A1 (en) | Transistor switch | |
| SU1621166A1 (en) | Device for initial setting | |
| SU1750045A1 (en) | Transistor key with protection against overload | |
| SU1201822A1 (en) | D.c.voltage stabilizer | |
| KR20000051703A (en) | Over-current protection circuit using desaturation in IPM | |
| KR20010023993A (en) | Method and device for controlling an integrated power amplifier stage | |
| RU1810924C (en) | Device for monitoring differential protective circuits | |
| SU1582346A1 (en) | Self-protected transistor switch | |
| SU668089A1 (en) | Electronic switch | |
| SU1471288A1 (en) | Generator of single variable-length pulses | |
| SU1283958A1 (en) | Transistor switch with current overload protection | |
| RU1815629C (en) | Voltage stabilizer with continuous pulse-controlled regulation | |
| SU1387189A1 (en) | Semiconductor key with overload protection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080518 |