SU758519A1

SU758519A1 - Switching device

Info

Publication number: SU758519A1
Application number: SU782603162A
Authority: SU
Inventors: Адольф Иванович Генин; Иван Иванович Епик
Original assignee: Войсковая Часть 11284
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1978-04-11
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к импульс-, ной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для обеспечения коммута- _tции сигналов постоянного и переменного токов.The invention relates to a pulsed, hydrochloric art and can be used in automation and remote control devices for commutation _t tion DC and AC signals.

Известны бесконтактные устройства для коммутации постоянного и перемен-j ного токов, выполненные на тиристорах, позволяющие производить изменения тока смещения в зависимости от величины коммутируемого напряжения [ 1] . _ .Known non-contact devices for switching direct and alternating currents, made on thyristors, allowing changes in the bias current depending on the magnitude of the switched voltage [1]. _.

Недостатком которого является неустойчивость схемы при переменной нагрузке, малое быстродействие, сложность схемы.The disadvantage of which is the instability of the circuit at a variable load, low speed, complexity of the circuit.

Известен также коммутатор, содер- _ жащий две цепи из последовательно co-^zединенных транзистора, резистора, первого диода и тиристора, которые подключены к источнику смещения, базы транзисторов подключены к коллек- j торам через резисторы, а управляющие входа тиристоров соединены с соответствующими выходамй блока управления, коммутируемый источник и нагрузка подключены к минусовой шине источника , смещения через вторые диода в обратном направлении [2].Another known switch, soder- _ zhaschy two chains of series-co- ^z unity transistor, a resistor, a first diode and a thyristor are connected to a bias source connected to the bases of transistors collective j tori through resistors, and the control input are connected to respective thyristors vyhodamy the control unit, the switched source and the load are connected to the negative bus of the source, bias through the second diodes in the opposite direction [2].

Недостатком этого коммутатора является значительное переходное сопротивление и потребляемая мощность коммутирующего сигнала.The disadvantage of this switch is the significant transition resistance and power consumption of the switching signal.

Цель изобретения — уменьшение переходного сопротивления и потребляемой мощности коммутируемого сигнала.The purpose of the invention is the reduction of transition resistance and power consumption of the switched signal.

С целью уменьшения переходного сопротивления и потребляемой мощности коммутируемого сигнала в коммутатор, содержащий две цепи из последовательно соединенных транзистора, резистора,; первого диода и тиристора, которые подключены к источнику смещения, базы транзисторов подключены к коллекторам через резисторы, а управляющие входа тиристоров соединены с соответствующими выходами блока управления, коммутируемый источник и нагрузка подключены к ''минусовой шине Источника смещения через вторые диоды в обратном направлении, введены дополнительные диоды и МДП-транзисторы, при этом дополнительные диоды подключены катодами к анодам тиристоров, а анодами - к катодам вторых. диодов, а МДП-транзисторы вклю.758519 чены между базами транзисторов и’средними точками между резистором и первым диодом, затворы которых подключены к катодам вторых диодов соответственно.In order to reduce the transition resistance and power consumption of the switched signal to a switch containing two circuits of series-connected transistor, resistor ;; the first diode and thyristor, which are connected to the bias source, the base of the transistors are connected to the collectors through resistors, and the control inputs of the thyristors are connected to the corresponding outputs of the control unit, the switched source and load are connected to the negative bus of the Bias source through the second diodes in the opposite direction, introduced additional diodes and MOS transistors, while the additional diodes are connected by cathodes to the anodes of the thyristors, and by the anodes to the cathodes of the second. diodes, and MOS transistors are included. 758519 are located between the transistor bases and the midpoints between the resistor and the first diode, the gates of which are connected to the cathodes of the second diodes, respectively.

На чертеже схематически изображен коммутатор.The drawing schematically depicts a switch.

Двоичные ячейки коммутатора выполнены на запираемых тиристорах 1, 2, диодах 3, 4, резисторах 5, 6 и транзисторах 7, 8.The binary cells of the switch are made on lockable thyristors 1, 2, diodes 3, 4, resistors 5, 6 and transistors 7, 8.

Плюс источника смещения +Е через транзисторы 7, 8, резисторы 5, 6 и .диоды соединен с анодами ключевых элементов 1, 2.Plus the bias source + E through transistors 7, 8, resistors 5, 6 and. The diodes are connected to the anodes of the key elements 1, 2.

Базы транзисторов 7, 8 подключены к плюсу источника смещения'+Ё резисторами 9, 10, а к точкам соединения, резисторов 5, би диодов 3,4 через переход сток-исток полевых транзисторов катоды тиристоров 12 подключены к минусу источника смещения -Е.The bases of transistors 7, 8 are connected to the plus of the bias source '+ Ё by resistors 9, 10, and to the connection points, resistors 5, bi-diodes 3.4 through the drain-source transition of field-effect transistors, the cathodes of thyristors 12 are connected to the minus of the bias source -E.

Управляющие электроды запираемых тиристоров подключены к блоку управления 13. Параллельно тиристорам 1, 2 включены последовательно в обратном направлении диоды 14, 15 и 16, 17 соответственно, к средним точкам которых подключены затворы полевых транзисторов 11 и 12 соответственно. Сопротивление нагрузки 18 и источник коммутируемого сигнала и'_ч -подключены к средним точкам соединения диодов 14, 15 и 16, 17. Напряжение управления Uy подано на вход блока управления 13.The control electrodes of the lockable thyristors are connected to the control unit 13. Parallel to the thyristors 1, 2, the diodes 14, 15 and 16, 17 are connected sequentially in the opposite direction, respectively, to the midpoints of which the gates of the field effect transistors 11 and 12 are connected, respectively. Load resistance 18 and the source signal and dial _'h -Connect diodes to the midpoint of compound 14, 15 and 16, 17. Control voltage Uy supplied to the input control unit 13.

Работает коммутатор следующим образом.The switch operates as follows.

В, исходном состоянии запираемые тиристоры 1, 2 находятся в закрытом состоянии. Ток через сопротивление нагрузки 18 не протекает. С приходом сигнала на включение U_v на схему уп- 40 равления 13, на управляющие электро-, да запираемых тиристоров 1, 2 поступают импульсы включения, последние, от-крываются и запоминают управляющее воздействие. Ток смещения тиристоров 45 1(2) протекает по цепи: +Е, транзистор 7(8), резистор 5(6), диод 3(4) , тиристор 1(2)и минус источника смещения -Е, Так как транзистор 7(8) включен по схеме эмиттерного повто- ' 5Q рителя, то напряжение на резисторе 5(6), а следовательно, и ток смещения тиристора 1(2) зависит от величины напряжения на переходе стокисток полевого транзистора 11(12).In the initial state, the lockable thyristors 1, 2 are in the closed state. Current through the load resistance 18 does not flow. With the arrival of the signal to turn on U _v to the control circuit 13, the control electro- and lockable thyristors 1, 2 receive turn-on pulses, the latter, open and remember the control action. The bias current of thyristors 45 1 (2) flows through the circuit: + E, transistor 7 (8), resistor 5 (6), diode 3 (4), thyristor 1 (2) and minus the bias source -E, since transistor 7 ( 8) is switched on according to the emitter follower circuit, the voltage across the resistor 5 (6), and therefore the bias current of the thyristor 1 (2), depends on the voltage across the junction of the drain of the field effect transistor 11 (12).

Величина напряжения, сток-исток зависит от величины +Е, сопротивления резистора 9(10) и от напряжения (поля) существующего между затвором и истоком полевого симметричного МДП.транзистора 11(12) с проводящим Р-ка- 60 налом, которое складывается из падения напряжения на диоде 3(4),создаваемого током смещения и от падения напряжения на диоде 14(16), создаваемого током цепи сигнала. 65The magnitude of the voltage, the drain-source depends on the value + E, the resistance of the resistor 9 (10) and on the voltage (field) existing between the gate and the source of the field symmetric MIS transistor 11 (12) with a conductive P-channel, which consists of the voltage drop across the diode 3 (4) created by the bias current and from the voltage drop across the diode 14 (16) created by the signal circuit current. 65

Напряжение,создаваемое.током смещения, на диоде 3(4) плюсом прикладывается к истоку полевого транзистора 11(12), а минусом через обратное сопротивление диода 14(16) — к затво5 РУ·The voltage generated by the bias current on the diode 3 (4) is applied plus to the source of the field transistor 11 (12), and minus through the inverse resistance of the diode 14 (16) to the gate 5 RU ·

Отрицательным напряжением диода 11(12) транзистор 11(12) прикрывается, увеличивая напряжение сток-исток, а это приводит к увеличению тока сме1Q щения. ’The negative voltage of the diode 11 (12) transistor 11 (12) is covered, increasing the drain-source voltage, and this leads to an increase in the bias current. ’

В установившемся режиме ток цепи, смещения максимален и равен Зуд тиристора, напряжение на диоде изменяется незначительно при небольшом изменении тока смещения. При однотипности элементов регулируемого сопротивления 19(20) величина тока смещения Зуд может быть выбрана регулировкой +Е.In the steady state, the circuit current, the bias is maximum and equal to the thyristor itch, the diode voltage changes slightly with a small change in the bias current. If the elements of the adjustable resistance 19 (20) are of the same type, the value of the bias current Itching can be selected by adjusting + E.

_ С открытием запираемых тиристоров_ With the opening of lockable thyristors

1, 2 сопротивление нагрузки 18 под. ключается к источнику коммутируемого напряжения U_K и по нему протекает ток .1, 2 load resistance 18 under. It is switched to the source of switched voltage U _K and current flows through it.

Переменный ток протекает через на25 грузку 18 и через соответствующие диоды 14 (16) следующим образом.Alternating current flows through 25 load 18 and through the corresponding diodes 14 (16) as follows.

Полюс источника коммутируемого напряжения Ик, сопротивления нагрузки 18, диод 14, тиристор 1, -Е, диод 30 17 и минус коммутируемого источника Ик. При обратней полярности U_K: плюс U_k, диод 16, тиристор 2, диод 15, сопротивление нагрузки 18, минус коммутируемого источника ϋ»; .The pole of the source of the switched voltage Ik, load resistance 18, diode 14, thyristor 1, -E, diode 30 17 and minus the switched source Ik. With reverse polarity U _K : plus U _k , diode 16, thyristor 2, diode 15, load resistance 18, minus the switched source ϋ "; .

Под действием протекающего тока на диоде 14(16) создается напряжение, величина которого зависит от величины протекающего тока. Напряжение, создаваемое током сигнала га диоде 14(16), плюсом прикладывается к затвору, и минусом, через обратное сопротивление диода 3(4) , — к истоку полевого транзистора 11(12) и приоткрывает его.Under the action of the flowing current, a voltage is created on the diode 14 (16), the magnitude of which depends on the magnitude of the flowing current. The voltage generated by the signal current on diode 14 (16) is applied to the gate with a plus, and minus, through the inverse resistance of diode 3 (4), to the source of the field-effect transistor 11 (12) and opens it.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 530457, cl. H 03 K 17/56, 1976.

2. Authors certificate USSR 2481410/21, cl. H 03 K 17/56 / 27.04.77 (prototype).

Ua n