SU1750045A1

SU1750045A1 - Transistor key with protection against overload

Info

Publication number: SU1750045A1
Application number: SU904851802A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Болотов; Владимир Андреевич Гордовой; Ян Игнатьевич Волкомирский
Priority date: 1990-07-16
Filing date: 1990-07-16
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в электроприводах . Сущность изобретени : устройство содержит 1 силовой транзистор (1) 1 измерительный резистор (2), 1 усилитель мощности (2), 1 RS-триггер (5), 1 компаратор The invention relates to a pulse technique and can be used in electric drives. The essence of the invention: the device contains 1 power transistor (1) 1 measuring resistor (2), 1 power amplifier (2), 1 RS flip-flop (5), 1 comparator

Description

Изобретение относится к импульсной ‘технике и может быть использовано в электроприводах.The invention relates to a pulse ‘technique and can be used in electric drives.

Известно коммутирующее устройство, содержащее ключевой элемент, измерительный резистор, транзистор защиты, формирователи импульсов запуска и синхроимпульсов, пороговый интегральный элемент, элементы И-НЕ, ИЛИ. токостабилизирующий элемент, в котором при увеличении падения напряжения на измерительном резисторе отпирается защитный транзистор, шунтирует вход ключевого элемента и он запирается.A switching device is known that contains a key element, a measuring resistor, a protection transistor, drivers of triggering pulses and clock pulses, a threshold integral element, AND-NOT, OR elements. a current-stabilizing element, in which, with an increase in the voltage drop across the measuring resistor, the protective transistor is unlocked, the input of the key element is bypassed and it is locked.

Недостатком устройства является наличие активного режима при медленной перегрузке, отчего увеличиваются потери, снижается надежность.The disadvantage of this device is the presence of an active mode during slow overload, which increases losses and decreases reliability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, усилитель мощности, измерительный резистор, компаратор, времязадающий узел.The closest in technical essence and the achieved result is a transistor switch containing a power transistor, a power amplifier, a measuring resistor, a comparator, a timing unit.

Недостатком устройства является недостаточная надежность из-за отсутствия синхронизации момента времени восстановления управляемости ключа при срабатывании защиты от перегрузки.The disadvantage of this device is the lack of reliability due to the lack of synchronization of the time to restore key controllability when the overload protection is triggered.

Цель изобретения - повышение надежности в работе путем восстановления управляемости ключа по переднему фронту времени управляющих сигналов.The purpose of the invention is to increase reliability in the work by restoring the controllability of the key on the leading edge of the time of the control signals.

На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Устройство содержит силовой транзистор 1, усилитель 2 мощности, измерительный резистор 3, компаратор4, RS-триггер 5, элемент И-НЕ 6, входную шину 7, источник 8 опорного напряжения.The device comprises a power transistor 1, a power amplifier 2, a measuring resistor 3, a comparator 4, an RS-flip-flop 5, an NAND-6 element, an input bus 7, a voltage reference source 8.

Усилитель 2 мощности включен между выходом элемента 6 и входом транзистора 1, в эмиттерную цепь которого включен резистор 3, второй вывод которого подключен к первому входу компаратора 4, второй вход которого соединен с источником 8 опорного напряжения, а выход компаратора подключен к R входу триггера 5. Шина 7 соединена с первым входом элемента 6 и S входом триггера 5, выход которого подключен к второму входу элемента 6.A power amplifier 2 is connected between the output of the element 6 and the input of the transistor 1, the emitter circuit of which includes a resistor 3, the second output of which is connected to the first input of the comparator 4, the second input of which is connected to the source 8 of the reference voltage, and the output of the comparator is connected to the R input of trigger 5 The bus 7 is connected to the first input of element 6 and S is the input of trigger 5, the output of which is connected to the second input of element 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

До момента перегрузки по току. т. е. превышения напряжения на резисторе 3 опорного напряжения источника 8, на выходе компаратора устанавливается низкий по тенциал, По приходу первого положительного импульса управления триггер 5 устанавливается в исходное состояние с высоким уровнем выходного напряжения. В этом случае элемент 6 выполняет функции инвертора входных сигналов, т. е. при подаче положительного импульса на вход элемента 6, на его выходе формируется низкий уровень, транзистор 1 открывается. Наоборот, при отсутствии входного сигнала, на выходе элемента 6 формируется высокий уровень, а транзистор 1 запирается.Until overcurrent. i.e., the voltage at the resistor 3 of the reference voltage of the source 8 is exceeded, the low potential is set at the output of the comparator. Upon the arrival of the first positive control pulse, trigger 5 is set to its initial state with a high level of output voltage. In this case, element 6 functions as an inverter of input signals, i.e., when a positive pulse is applied to the input of element 6, a low level is formed at its output, transistor 1 opens. On the contrary, in the absence of an input signal, a high level is formed at the output of element 6, and transistor 1 is locked.

При перегрузке, когда напряжение на резисторе 3 превысит напряжение источника 8, компаратор сработает, на его выходе формируется высокий уровень напряжения, триггер 5 переходит в другое устойчивое состояние с низким уровнем выходного напряжения. Элемент 6 с этого момента времени не пропускает . входной положительный импульс и транзистор 1 запирается. .Ток в нагрузке уменьшается, падение напряжения на резисторе 3 становится меньше опорного, компаратор возвращается в исходное состояние, но триггер 5 может возвращаться в исходное состояние только по переднему фронту очередного входного положительного импульса на S вход.During overload, when the voltage across the resistor 3 exceeds the voltage of the source 8, the comparator will work, a high voltage level will be formed at its output, trigger 5 will switch to another stable state with a low output voltage level. Element 6 does not skip from this point in time. positive input pulse and transistor 1 is locked. . The current in the load decreases, the voltage drop across the resistor 3 becomes less than the reference, the comparator returns to its original state, but trigger 5 can return to its original state only along the leading edge of the next positive input pulse to the S input.

Предлагаемое устройство позволяет при длительной перегрузке исключить беспорядочное включение силового транзистора, чем повышается его надежная работа. В этом случае ключ работает по типу ШИМ с регулируемой длительностью импульсов тока. т. е. происходит стабилизация тока в нагрузке. Если таковой является электродвигатель постоянного тока, то он может находиться в режиме стопорения при работе на упор.The proposed device allows for prolonged overload to exclude random switching of the power transistor, which increases its reliable operation. In this case, the key operates as a PWM with an adjustable duration of current pulses. i.e., current is stabilized in the load. If this is a direct current electric motor, then it may be in the locking mode when operating at stop.

Claims

Claim

An overload protection transistor switch comprising a power transistor, a power amplifier, a comparator and a measurement resistor that is connected between the emitter of the power transistor and the first input of the comparator, the second input of which is connected to a reference voltage source, characterized in that. in order to increase reliability in operation, an RS-trigger and an AND-NOT element have been introduced. the output of the comparator is connected to the R-input of the trigger, the input bus is connected to the first input of the NAND element and the S-input of the trigger, the output of which is connected to the second input of the NAND gate, and its output through the power amplifier is connected to the base of the power transistor.