SU1750046A1 - Транзисторный ключ с защитой от перегрузок по току - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в электроприводах . Сущность изобретени - ключ содержит 4 транзистора (1-4), 1 компаратор 5, 1 измерительный резистор 7, 1 диод 6 2 источника напр жени  14, 15, 1 источник опорного напр жени  13 1 ил

Description

Изобретение относится к области имЬульсной техники и может быть использовано в электроприводах.

Известно коммутирующее устройство, в цепь ключевого элемента которого включен 5 датчик тока (резистор), который совместно с эмиттерным переходом ключевого элемен- . та зашунтирован защитным транзистором, обеспечивающим запирание первого. Устройство также содержит формирователь им- 10 пульсов запуска и синхроимпульсов, логические элементы, пороговый интегральный элемент, токостабилизирующий элемент.

Недостатком устройства является отно- 15 сительная его сложность и недостаточная надежность ключа из-за пассивного запирания силового транзистора, что недостаточно для высоковольтного ключа.

Наиболее близким по технической сущ- 20 ности и достигаемому результату является транзисторный ключ, содержащий управляющий и выходной транзисторы, резисторный датчик тока, время задающий блок, компаратор. 25

Недостатком устройства является недостаточная надежность из-за шунтирования защитного канала при токовых перегрузках ключа каналом управления на входе управляющего транзистора, что ограничивает со- 30 гласование сигналов управления при увеличении коммутируемой мощности ключа, а также из-за отсутствия его активного запирания.

Цель изобретения - повышение надеж- 35 пости.

На чертеже приведена схема устройства. '.·

Устройство содержит первый и второй транзисторы Г и 2 прямой проводимости, 40 силовой транзистор 3, выходной транзистор 4, компаратор 5, диод 6, измерительный ре-, зистор 7, резисторы 8-12, источник 13 опорного Напряжения, плюсовой и минусовой источники 14 и 15 напряжения. 45

Транзистор 1 эмиттером подключен к плюсу источника 14', а коллектором - через диод 6 и резистор 8 - к базе транзистора 3, _: в эмиттер которого включен измерительный 50 резистор 7, соединенный с первым входом компаратора 5, а второй его вход подключен к источнику 13 опорного напряжения через , резистор-10. Выход компаратора (с открытым коллектором) соединен с базой транзи- 55 стора 1 через транзистор 4 и резистор 12. Параллельно диоду 6 подключен переход база-эмиттер транзистора 2, коллектор которого соединен с минусом источника 15 и с его базой через резистор 9.

Устройство работает следующим образом.

До момента перегрузки по току выход компаратора 5 имеет низкий потенциал и при подаче входного сигнала транзистор 4 открывается и включается цепь для протекания базового тока транзистора 1. Последний и транзистор 3 открываются. В этом случае падение напряжения на диоде 6 является запирающим для транзистора 2. Источник 13 опорного напряжения представляет собой делитель напряжения источника 15, включая стабилитрон или стабистор.

При перегрузке по току падение напряжения на резисторе 7 равно и несколько превышает уровень напряжения источника 13, компаратор срабатывает, а на его выходе устанавливается высокий уровень, что препятствует протеканию базового тока транзистора 1 и он запирается. В этом случае базовый ток транзистора 3 прекращается, запирающее напряжение на диоде 6 снижается до нуля и транзистор 2 отпирается, поскольку его база через резистор 9 становится под более низким напряжением, чем его эмиттер. В результате ток от плюса источника 15, соединенного с эмиттером транзистора 3, протекает через его переход эмиттер-база, и транзистор 3 запирается. Аналогично он запирается при отсутствии входного сигнала и запирании транзистора

4. После снижения тока нагрузки через резистор 7 компаратор 5 включается..но с задержкой, которую обеспечивает его гистерезис. В зависимости от требований гистерезис можно уменьшить (величина резистора 11 много больше величины резистора 10) или, наоборот, чаще увеличить путем уменьшения величины резистора 11 для уменьшения частоты периодического подключения транзистора 3 до устранения причин перегрузки' по току,

Таким образом надежность ключа повышается за счет последовательного соединения каналов управления и защиты от перегрузки по току.. Причем восстановление исходного состояния ключа при устранении перегрузки происходит автоматически. Также автоматически происходит активное запирание силового транзистора при любой последовательности отключения каналов управления и защиты. При этом промежуточный режим нахождения силового транзистора в активном режиме, когда перегрузка по току наступает медленно, исключается, что также увеличивает надежность ключа.

17

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Транзисторный ключ с защитой от перегрузок по току, содержащий силовой транзистор, два транзистора прямой проводимости, диод и компаратор, эмиттер первого транзистора подключен к плюсовому источнику питания, а коллектор через резистор - к базе силового транзистора, к эмиттеру которого подключен первый вывод измерительного резистора, второй вывод которого соединен с первым входом компаратора, а его второй вход подключен к источнику Опорного напряжения, о т л и 46 6 чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, введены входной транзистор и минусовой источник питания, коллекторно-эмиттерный переход входного транзистора включен между базой первого транзистора и выходом компаратора, кото^: рый выполнен с открытым выходом, в базовую цепь силового транзистора последовательно включен диод, параллельно которому подключен база-эмиттерный переход второго транзистора, коллектор которого соединен с минусовым источником питания и через резистор - со своей базой.