SU1706030A1

SU1706030A1 - Транзисторный ключ

Info

Publication number: SU1706030A1
Application number: SU894755480A
Authority: SU
Inventors: Александр Иосифович Бабер; Геннадий Николаевич Кузьмин; Валерий Игоревич Стратилатов
Original assignee: Конструкторское бюро точного электронного машиностроения
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и телемеханике и может быть использовано дл включени исполнительных устройств, работающих на посто нном токе. Цель изобретени - повышение помехозащищенности и надежности работы. Устройство содержит транзисторы 1,2, диод 3, переменный резистор 4. В устройство введены рези- сторный делитель напр жени на резисторах б, 7, резисторы 8-10. конденсаторы 5, 11, транзисторный оптрон 12 и управл ющий транзистор 13. Поставленна цель достигаетс путем установки ключа в состо ние, соответствующее выключенной нагрузке при подаче на ключ напр жени питани .2 ил.

Description

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для включения исполнительных устройств, работающих на постоянном токе.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности и надежности работы за счет установки ключа в состояние, соответствующее выключенной нагрузке при подаче на ключ напряжения питания.

На фиг.1 приведена принципиальная схема ключа; на фиг.2 - один из его возможных вариантов.

Устройство содержит (фиг.1) силовой транзистор 1, элемент защиты, который выполнен на транзисторе 2 и диоде 3, переменный резистор 4, первый конденсатор 5, резисторный делитель напряжения на резисторах 6, 7. три резистора 8-10, второй конденсатор 11. транзисторный оптрон 12, управляющий транзистор 13. Эмиттер транзистора 1 соединен с первой шиной 14 питания, а база - с коллектором транзистора

2. эмиттер которого через резистор 4 подключен к второй шине 15 питания, коллектор транзистора 1 через диод 3 соединен с базой транзистора 2 и через нагрузку 16 - с шиной 15. База транзистора 13 соединена с шиной 17 управления и через резистор 8 с шиной 14, к которой подключен коллектор транзистора 13. эмиттер которого через светодиод оптрона 12 соединен с первым выводом делителя на резисторах 6 и 7, второй вывод которого соединен с шиной 15. а средний вывод через конденсатор 5 соединен с базой транзистора 1, резистор 9. конденсатор 11 и резистор 10 соединены последовательно и включены между шинами 14 и 15. коллектор фототранзистора оптрона 12 соединен с шиной 14, эмиттер - с базой транзистора 1, а база - с точкой соединения резистора 10 и конденсатора 11.

Ключ работает следующим образом.

При включении питания начинается заряд конденсатора 11. На резисторе 9 за счет тока заряда образуется падения напряжения. положительное относительно минусовой шины 15. Это напряжение подается на базу транзистора оптрона 12 и поддерживает его в отпертом состоянии. Резистор 10 ограничивает базовый ток транзистора оптрона 12 допустимой величиной. По мере заряда конденсатора 11 ток заряда убывает и напряжение на резисторе 9 в некоторый момент, определяемый г RC-цепочки, падает до величины, при которой транзистор оптрона 12 запирается Таким образом, при включении питания на базу транзистора 1 через транзистор опгрохэ 12 подается запирающее напря*еч'.'е. не зависящее от сигнала на шине 1. Транзистор 1 остается запертым на все время переходных процессов, происходящих в схеме, и нагрузка 16 находится в обесточенном состоянии. В дальнейшем резисторы 9, 10 и конденсатор 11 на работу схемы не влияют.

При запертом состоянии транзистора 1 отрицательное напряжение на его коллекторе падает на дисде 3, поддерживая в запертом состоянии транзистор 2. и схема находится в устойчивом состоянии. Запертому состоянию ключа соответствует положительный уровень напряжения на шине 17, отпертому- нулевой(за нулевой уровень принят уровень напряжения на отрицательной шине 15).

Если на шине 17 имеется положительный уровень напряжения, транзистор 13 отперт, через диод оптрона 12 протекает ток, его транзистор отперт, а транзистор 1 заперт. что соответствует отключенному состоянию нагрузки 16. В этом состоянии ключ устройчиво удерживается за счет постоянно отпер^то^го транзистора оптрона 12. При этом конденсатор 5 заряжен напряжением, определяемым делителем, образованным первым б и вторым 7 резисторами

При подаче на шину 17 нулевого уровня напряжения транзистор 13 запирается, ток через диод оп^трона 12 прекращается и его транзистор запирается, обеспечивая возможность управления транзистором 1. Напряжение на первых выводах резисторов 5 и 7 падает, конденсатор 5 заряжается через базу - эмиттер транзистора 1, обеспечивая его отпирание. Пдюсоэое напряжение, возникшее при отпирании транзистора 1 на е^го коллекторе, через диод 3 отпирает транзистор 2. который надежно отпирает транзистор 1. Схема переходит во второе устойчивое состояние, сооответствующее включенной нагрузке.

При подаче на шину 17 положительного уровня транзистор 13 отпирае^т' . конденсатор 5 разряжается, обеспечивая запирание транзистора 1. Это состояние поддерживается отпертым транзистором оптрона 12.

Для поддержания ключа в состоянии отключенной нагрузки при отсутствии сигналов на шине 17 служит резистор 8, поддерживающий транзистор 13 в отпертом состоянии.

При превышении током нагрузки величины, заданной резистором 4, транзистор 2 запирается. При этом на базе транзистора 1 возникает положительное напряжение, транзистор запирается, обесточивая нагрузку.

Таким образом, предложенный ключ обладает достоинствами как импульсного, так и потенциального управления: отсутствием резисторов обратной связи, высокой помехозащищенностью и надежностью за счет установки в состояние, соответствующее выключенной нагрузке, при подаче на ключ напряжения питания.

Использование оптрона 12 е схеме ключа позволяет простейшим путем исключить взаимную зависимость цепей отпирания и запирания транзистора 1 от цепей, закорачивающих его эмиттер - базу.

Один из вариантов схемы ключа без использования оптрона изображен на фиг.2. Здесь все элементы как функционально, так и по обозначениям соответствуют элементам на фиг.1, кроме оптрона, вместо которого используется транзистор 18 (фиг.2). В этой схеме для уверенного отпирания транзистора 18 необходимо достаточно большое сопротивление резистора

10. В то же время борьба за мощность импульсов отпирания - запирания транзистора 1 требует уменьшения сопротивления резистора 10. Такое противоречие вызывает критичность к параметрам элементов схемы. Однако схема по фиг.2 может найти практическое применение.

Claims

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, элемент защиты, который выполнен на транзисторе и диоде, переменный резистор, эмиттер силового транзистора соединен с первой шиной питания, а база - с коллектором транзистора элемента защиты, эмиттер которого через 5 переменный резистор подключен к второй шине питания, коллектор силового транзистора соединен с анодом диода элемента защиты и через нагрузку - с второй шиной питания, катод диода элемента защиты под10 ключей к базе транзистора э’ого элемента, отличающийся тем. что, с Целью повышения помехозащищенности и надежности работы, введены резисторный делитель напряжения, три резистора, два 15 конденсатора, транзисторный оптрон и управляющий транзистор, база которо^го соединена с шиной управления и через первый резистор - с первой шиной питания, к которой подключен коллектор управляющего 20 транзистора, эмиттер которого через светодиод транзисторного оптрона соединен с первым выводом резисторного делителя напряжения. второй вывод которого соединен с второй шиной питания, а средний вывод 25 через первый конденсатор - с базой силового транзистора, второй резистор, второй конденсатор и третий резистор соединены последовательно и включены между шинами питания, коллектор фототранзистора транзисторного оптрона соединен с первой шиной питания, эмиттер - с базой силового транзистора, а база - с точкой соединения второго резистора и второго конденсатора.