SE447436B - Styrkrets for transistorstromstellare for belastningar med hog startstrom - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 NO 447 436 fig. 2 är ett mer detaljerat schema för en krets enligt uppfinningen.

Vid kretsen i fig. 1 fungerar en NPN-transistor T1 som ström- ställare för en glödlampa RL, som är inkopplad mellan transistorns kollektor och den positiva polen +VS ho§?matningskälla med konstant spänning. Transistorns T1 emitter är ansluten till matningskällans negativa pol, i figuren antydd med jordsymbol. En andra NPN-transistor T2 är ansluten till transistorn T1 så att en Darlington-konfiguration . bildas, dvs. med sin kollektor och emitter anslutna till transistorns T1 kollektor respektive bas. En diod D är kopplad mellan transistorns a T2 bas och kollektor och har sin anod ansluten till transistorns bas.

Transistorernas T1, T2 baselektroder är anslutna till var sin ström- generator G1 respektive G2 via en respektive strömställare S1, S2.

De båda strömställarna S1, S2 är förbundna med varandra så att de öppnar och sluter samtidigt.

Sà snart som de båda strömställarna S1 och S2 sluts, flyter en ström IB = I1 +/32 ° I2 genom transistorns T1 bas, varvid /32 är transistorns T2 strömförstärkning och I1 och I2 representerar de av generatorerna G1 respektive G2 alstrade strömmarna. Om transistorns T1 strömförstärkning betecknas /31, gäller att den genom belast- ningen RL passerande strömmen uppgâr till IC = /31 - IB = ,@1 (I1 + /32 ° I2). Genom lämpligt val av strömgeneratorerna G1 och G2 liksom av transistorerna T1 och T2, är det möjligt att bringa strömmen IC att ligga tillräckligt nära den typiska startströmmen för lampan RL så att denna tänds inom en acceptabel tidrymd.

Arbetssëttet för den i fig. 1 visade kretsen utan dioden D skall nu undersökas. Om transistorn T2 ej är av speciellt, nedan definierat slag, kan den bringas arbeta som inverterad transistor - dvs. med sina kollektor- och emitteranslutningar med inverterade funktioner - när efter bottning dess bas-kollektorövergâng är för- spänd i framriktningen och dess emitter har högre potential än dess kollektor. Sistnämnda omständighet göres möjlig genom den till transistorns T2 bas flytande strömmen I1 som bringar transistorn T1 att bottna. Transistorns T2 inversa förstärkning, som visserligen är ringa, tenderar att dra ström från transistorns T1 bas och mot- verkar således tendensen hos denna transistor att bottna. Denna nack- del kan uppenbarligen undvikas genom att man som transistor T2 an- vänder en transistor med försumbar invers förstärkning. Ändamålet med föreliggande uppfinning kan emellertid inte fullständigt uppnås på detta sätt eftersom en transistor med liten invers förstärkning är en dyrbar komponent. Användning av dioden D möjliggör att denna , '“ en 10 15 20 25 30 35 NO 447 436 . 3 nackdel kan elimineras under användning av en normal transistor som transistorn T2.

Såsom lätt inses, är dioden D inkopplad så att den är spärrad när transistorn T2 arbetar inom sitt aktiva omrâde. Så snart som transistorn T2 bottnar blir dioden D emellertid omedelbart ledande och shuntar därvid transistorns T2 bas-kollektorövergång så att den till transistorns bas matade styrströmmen upphör, vilket medför att transistorn förhindras att arbeta inverst. Det är av vikt att obser- vera att denna inverkan blir allt större ju lägre likspänningen vid dioden D är relativt spänningsfallet över den likaledes framförspända bas-kollektorövergângen i transistorn T2. Valet av dioden D är där- för en avgörande faktor för att kretsens arbetssätt skall bli korrekt.

När transistorn T2 är "frânkopplad", dvs "shuntad" av dioden D gäller för den till transistorns T1 bas flytande strömmen IB = I1.

Generatorn G1 och transistorn T1 väljes så, att denna ström I1 är tillräckligt stor för att bringa transistorn T1 till bottning vid en ström IC som är lika med eller något större än belastningens RL arbetsström. Det är uppenbart att den enligt uppfinningen utförda kretsen inte förbrukar onödigt mycket energi eftersom den dels ar- betar med maximal ström endast när så erfordras, dvs. under start- förloppet, dels medger ett spänningsfall vid minimibelastning mot- svarande spânningsfallet mellan kollektorn och emittern hos transistorn T1 då denna är bottnad. Dessutom kräver kretsen icke användning av dyr- bara komponenter.

I schemat i fig. 2, där mot i fig. 1 svarande element erhållit samma hänvisningsbeteckningar, utgöres generatorn G1 av en krets be- stående av en PNP-transistor T3, vars kollektor är jordad och vars emitter via ett motstånd R1 är förbunden med matningskällans positiva pol +VS, samt två NPN-transistorer TH och T5, vilka är kaskadkopplade såsom strömförstärkare, varvid transistorns TS emitter är ansluten till transístorns T1 bas och transistorns TR bas till transistorns T3 emitter. De av transistorerna TH och T5 avgivna strömmarna bestämmas av de till respektive transistors kollektor anslutna motstånden R3 och RH. Generatorn G2 utgöres av en krets som skiljer sig från den krets som bildar generatorn G1 endast därigenom att tvâ av transis- torerna ersatts av en enda transistor IB, vars ström bestämmas av kollektormotståndet RS. Det inses att antalet strömförstärkartran- sistorer kan skilja sig från det antal som visas i kretsen, detta förutsatt att de till transistorerna T1 och T2 matade strömmarna upp- fyller de villkor som nämnts ovan i samband med fig. 1. Generatorns G2 NPN-transistor betecknas T7 och dess motsvarande emittermotstând R2. 10 15 20 447 436 Dioden D i fig. 1 harïkretsen enligt fig. 2 ersatts av tvâ dioder D1 och D2, vilka är seriekopplade och polvända i samma rikt- ning. Diodens D1 anod är härvid ansluten till transistorns T6 bas.

Kretsen innehåller tvâ dioder för att hänsyn skall tagas till spän- ningsfallet över transistorns TB bas-emitterövergâng. Dessa dioder behöver till skillnad från förhållandena vid fig. 1 icke uppfylla nâgra speciella villkor, eftersom transistorns T2 strypning garan- teras av strypningen av transistorn T6 så snart som bottningströskeln nås.

De båda synkront styrda strömställarnas S1, S2 funktion utföres vid kretsen enligt fig. 2 av en PNP-transistor T8, som har sin kol- lektor jordad, sin emitter direkt ansluten till transistorernas T3, T7 baselektroder och sin bas ansluten till en krets, exempelvis en logikkrets (ej visad) inrättad att alstra en sprângspänning VG av tillräcklig amplitud för att strypa transistcrn T8. Spänningens VG "höga" och "låga" nivåer motsvarar således strömställarnas S1, S2 "öppna" och "slutna" tillstànd.

Arrangemanget enligt fig. 2 kan lätt förverkligas såsom en in- tegrerad monolitkrets, som antingen innefattar transistorerna T1 och T2 eller enbart själva styrkretsen. I det sistnämnda fallet kan transistorparet T1, T2 med fördel utgöras av en standardkomponent i form av ett monolitiskt Darlingtonpar.

Claims (2)

447 436 Patentkrav

1. Styrkrets för transistorströmställare för likströmsbe- lastningar av det slag som erfordrar hög startström och lägre ar- betsström, varvid denna transistorsträmställare innefattar en första transistor (T1) i GE-koppling ansluten i serie med belast- ningen (RL) till en spänningskällas båda polklämmor samt en andra transistor (T2) av samma ledningstyp som den första transistorn och ansluten till denna i Darlingtonkonfiguration, k ä n n e- t e c k n a d av att styrkretsen innefattar dels en första ström- generator (G1) som är ansluten till den första transistorns (T1) bas, dels en andra strömgenerator (G2) som är ansluten till den andra transístorns (T2) bas, dels organ (S1, S2) inrättade att sam- tidigt bryta strömmarna från de båda generatorerna (G1, 62) till respektive transistors (T1, T2) bas, och dels kretsorgan innefattande en i endast en riktning ledande halvledarkomponent (D), som är in- kopplad mellan den andra transistorns (T2) kollektor och den andra generatorn (G2) och som är orienterad i sådan riktning att dess ka- tod eller dess anod är vänd mot nämnda kollektor i beroende av huru- vida den andra transistorn är av NPN- eller PNP-typ.

2. Styrkrets enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra generatorn (G2) innefattar en strömförstärkningstransistor (TB) av samma ledningstyp som de första och andra transistorerna (T1, T2) och med sin emitter ansluten till den andra transistorns (T2) bas, och av att den ensriktat ledande komponenten utgöres av två serie- kopplade dioder (D1, ß2) med samma ledriktning och med seriekopp- lingens ena anslutningsklämma förbunden med den andra transistorns (T2) kollektor och andra anslutningsklämma med strömförstärknings- transistorns (T6) bas.