SU1582346A1

SU1582346A1 - Самозащищенный транзисторный ключ

Info

Publication number: SU1582346A1
Application number: SU884490724A
Authority: SU
Inventors: Борис Мифодиевич Кириченко; Алексей Викторович Бахмут; Александр Петрович Ефремов
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1988-10-05
Publication date: 1990-07-30

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора посто нного тока. Цель изобретени - повышение надежности за счет повышени температурной стабильности порога срабатывани узла защиты по току нагрузки. Самозащищенный транзисторный ключ содержит составной транзистор 1, транзистор 5 защиты от перегрузок транзистор 6 сброса блокировки, датчик 10 тока и дифференциальный усилитель 7. Повышение надежности достигаетс введением дифференциального усилител 7 и включением его входов между шиной 2 питани и коллектором выходного транзистора 9, выходов между шиной 2 питани и базой транзистора 11, а его общей шины питани -с шиной 4. 1 ил.

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутатора постоянного тока. Цель изобретения -'повышение надежности за счет повышения температурной стабильности порога срабатывания узла защиты по току на|— рузки. Самозащищенный транзисторный ключ содержит составной транзистор 1, транзистор 5 защиты от перегрузок, транзистор 6 сброса блокировки, датчик 10 тока и дифференциальный усилитель 7о Повышение надежности достигается введением дифференциального о усилителя 7, включением его входов между шиной 2 питания и коллектором выходного транзистора 9, выходов между шиной 2 питания и базой транзистора 1 1 и соединением его общей шины питания с шиной 4. 1 ил.

511 п,, 1582346

3

1582346

4

Изобретение относится к импульсной

технике и может быть использовано в ,

качестве коммутатора постоянного тока.

Цель изобретения - повышение надёжности за счет увеличения температурной стабильности порога срабатывав ния узла защиты от перегрузок по току.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема самозащищенного транзисторного ключа.

' Самояащищенный транзисторный ключ содержит составной транзистор 1, включенный между шиной 2 питания и шиной 3 нагрузки относительно общей шины 4, транзистор 5 защиты, транзистор 6 сброса блокировки, дифференциальный усилитель 7 и узел 8 сброса ч 20 блокировки.

Транзистор 1 состоит из выходного транзистора 9» подключенного коллектором через датчик 10 тока к шине 2, а эмиттером - к шине 3. и входного 25 транзистора 11 другого типа проводимости, соединенного эмиттером с шиной 2, а коллектором - с базой выходного транзистора 9. .

Транзистор 5 защиты соединен эмиттером с шиной 2, коллектором - с ба·^ зой входного транзистора 11, а базой через первый резистор 12 - с коллектором выходного транзистора 9. Кроме того, база транзистора 5 соединена через последовательно включенные диодный столб 13 в прямом направлении и диод 14 в обратном направлении с шиной 3.

Транзистор 6 сброса блокировки дд коллектором соединен через второй резистор 15 с точкой соединения диодного столба 13 с диодом 14, а эмиттером - с общей шиной 4.

Дифференциальный усилитель 7 соб- 45 ран на двух транзисторах. Первый транзистор 16 Соединен коллектором с шиной 2, а базой - с шиной 2 через третий резистор 17, второй транзистор 18 соединен коллектором с базой входного транзистора 11, а базой через четвертый резистор 19 “ с коллектором выходного транзистора 9, эмиттеры транзисторов 16 и 18 объединены и через пятый резистор 20 соединены с общей шиной 4.

Узел 8 сброса блокировки состоит

из генераторов 21 и 22, которые через элемент 23 совпадения подключены

к базе транзистора 6, которая является шиной сброса блокировки. При этом между выходом генератора 22 и входом элемента совпадения включена дифференцирующая КС-цепь, выполненная на конденсаторе 24 и резисторе 25.

Самозащищенный транзисторный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии при наличии напряжения на шине 2 питания и включенном состоянии транзистора 6 при подключенной нагрузке к шинам 3 и 4 транзисторы 11, 9 и 18 открыты, а остальные транзисторы закрыты. Указанное состояние транзисторов является рабочим. В этом состоянии диод 14 открыт током, который протекает через резистор 15 и открытый транзистор 6, а диодный столб 13 закрыт, так как _гпрямое падение напряжения на .транзисторе. 9 ниже напряжения включения диодного столба 13.

При увеличении тока через транзистор 9 увеличивается падение напряжения на датчике 10 тока, что вызывает снижение тока, базы транзистора 18.

Так как транзистор 18 является плечом дифференциального усилителя 7,уменьшение его коллекторного тока усиливается за счет влияния другого плеча дифференциального усилителя 7, выполненного на транзисторе 16. Разбаланс токов транзисторов 16 и 18 приводит к запиранию транзистора 18 напряжением, которое возникает на резисторе 20. В результате такого переключения токов в транзисторах 16 и .18 происходит выключение транзистора 11 и, следовательно, транзистора 9. Увеличение напряжения на переходе коллектор - эмиттер транзистора 9 приводит к включению диодного столба 13 и выключению диода 14. При таком переключении токов открывается транзистор 5, который блокирует состояние транзистора 11.

Снятие блокировки происходит путем запирания транзистора 6 импульсами, которые возникают на выходе элемента 23 совпадения. Для регулирования .частоты и скважности импульсов, возникающих на выходе элемента совпадения, используются биение частот генераторов 21 и 22. С помощью КС-цепи на конденсаторе 24 и резисторе 25 выбирается требуемая длительность интервала сброса блокировки.

5 1582346 6

После сброса сигнала блокировки происходит кратковременное выключение транзистора 6, обеспечивающее включение транзисторов 11, 9 и 18 в случае отсутствия сигнала перегрузки, так как при этом выключается транзистор 5.

Далее процессы в схеме повторяются с учетом величины падения напряжения на датчике 10 тока.

_с /

Положительный эффект, обусловленный повышением надежности работы выходного транзистора 2, достигается за счет стабилизации порога его выключения, что наиболее эффективно в режимах коммутации максимальных рабочих токов. В силу свойств дифференциального усилителя, вкпюченног"о в состав предлагаемого транзисторного ключа, температура окружающей среды в сравнении с известным устройством не оказывает влияния на устанавливаемый, порог включения схемы защиты.

Claims

Формула изобретения

Самозащищенный транзисторный ключ, содержащий составной транзистор, у которого выходной транзистор подключен коллектором через датчик тока к шине питания, а эмиттером соединен с

шиной нагрузки, входной транзистор другого типа проводимости, соединенный эмиттером с шиной питания, а

, коллектором - с базой выходного тран эистора, транзистор защиты, соединен ный эмиттером с шиной питания, коллектором - с базой входного транзистора, базой через первый резистор зд с коллектором выходного транзистора и через последовательно включенный диодный столб в прямом направлении и диод в обратном направления - с шиной нагрузки, точка соединения дизд одного столба с диодом соединена через второй резистор с коллектором транзистора сброса блокировки, эмиттер которого соединен с общей тиной, а база - с шиной сброса блокировки,

20отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен дифференциальный усилитель на двух транзисторах, у которого коллектор первого транзистора соеди25 нен с шиной питания непосредственно, а база через третий резистор и коллектор второго транзистора соединена с базой входного транзистора, база через четвертый резистор соединена

30 с коллектором выходного транзистора а эмиттеры первого и второго транзисторов объединены и через пятый резистор соединены с общей шиной.