Транзисторный ключ

19) (11 А 17/6 114 Н НИЕ ИЭОБРЕТЕМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС ВТО в качесторгана, тромагоматик но в устроиствах ав ве выходного исполн льног управляющего разли нитными механизмам щиЦел сесоюзногоинститута обретеУстройстности овышение н и переключающий во содержит силовоитранзисторы 1 и 2 раводимости, диод 3, дденсатор 6, два резиустройство введены двторой демпфирующийНа чертеже также покна 11, входная шинаточника питания, нагние новых элементов оловин ипа п эног емпф ющий и 9,а 4 иСтабилиобразов430,стора ва ди нсато и азан10 общая ш - на 13 ис, Введе 51,рузкас новью взаи связями позволя к импульс- спользоваэлементах д СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(57) Изобретение относитсной технике и может быть снизить напряжениеирующей цепи, 1 ил, Ж1 131Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вустройствах автоматики в качествевыходного исполнительного органа, управляющего различными электромагнитными механизмами,Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения напряженияна элементах демпфирующей цепи,На чертеже представлена схематранзисторного ключа.Транзисторный ключ содержит силовой 1 и переключающий 2 транзисторыразного типа проводимости. Первый 3,второй 4 и третий 5 диоды, первый 6и второй 7 демпфирующие конденсаторыпервый 8 и второй 9 резисторы, причембаза и эмиттер силового транзистора1 соединены соответственно с входной10 и общей 11 шинами, а коллекторподключен через нагрузку 12 к шине13 источника питания и через первыйдиод 3 к первым выводам первого резистора 8 и первого демпфирующегоконденсатора 6, база переключающеготранзистора 2 соединена с первым выводом второго резистора 9, коллекторсилового транзистора 1 подключен квторому выводу второго резистора 9,первый вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора 8, первый вывод которого подключен к эмлттеру переключающего транзистора 2,коллектор которого соединен с выходной шиной 14, первым выводом второгодемпфирующего конденсатора 7 и черезвторой диод 4 с вторым выводом первого демпфирующего конденсатора 6 и одним выводом третьего диода 5, другойвывод которого подключен к общей шине11 и второму выводу второго демпфирующего конденсатора 7,Транзисторный ключ работает следующим образом.При закрытом состоянии силовоготранзистора 1 на его коллекторе имеется напряжениеобусловленное напряжением +Е и характером нагрузки12Если емкости первого 6 и второго7 демпфирующих конденсаторов равны,это напряжение делится на этих конденсаторах поровну, т.е. Б= Бс 1= Бк/2 где Б - напряжение на коллекторе транзистора 1, В этот моментток по выходу не потребляется, а выходное напряжение также равно Ю/2,При открывании силового транзистора 1 входным импульсом Б напряжение на его коллекторе падает6080 2 5 10 15 г 0 25 30 35 40 45 50 55 приблизительно до нуля, Это вызываетзапирание демпфирующего диода 3 обратной полярностью напряжения зарядаконденсаторов 6 и 7 и открывание переключающего транзистора 2, так какобратное напряжение на диоде 3 является открывающим для база-эмиттерногоперехода транзистора 2 (базовый токограничивается резистором 9), При открытом транзисторе 2 напряжение заряда конденсатора 6 оказывается приложенным параллельно напряжению зарядаконденсатора 7, а выходное напряжениесхемы оказывается равным О,/2. В этовремя от выхода схемы отбирается ток,используемый для различных целей,например, для создания дополнительного прямого тока базы силового транзистора,Сумма зарядов конденсаторов 6 и7 разряжается на выходной шинеВвиду того, что конденсаторы Ь и7 включены параллельно, напряжениена них уменьшается одновременно.Разряд продолжается все время открытогосостояния силового транзистора, степень их разряда, т.е, величина остаточного напряжения, а значит и демпфирование коллекторного импульса перенапряжения, зависят при прочих .равных условиях от длительности импульса открытого состояния силовоготранзистора 1,После окончания импульса открытого состояния транзистора 1 и послеокончания импульса потребления по выходной шине 14 транзистор 1 начинаетзапираться. Напряжение на его коллекторе начинает увеличиваться,Вследствие этого открывается диод 3, а транзистор 2 запирается, Конденсаторы 6и 7 включаются последовательно и начинают заряжаться, как от фронта нарастания коллекторного напряжения,так и от тока, запасенного в индуктивности (например, рассеяния) нагрузки 12, Конденсаторы заряжаются донапряжения Б и остаются в этомсостоянии до следующего открываниясилового транзистора 1.Далее процессы повторяются аналогично, Диод 4 служит для предотвращения замыкания заряженного конденсатора 6 во время открытого состояниятранзистора 2, а диод 5 - для объединения нижней по схеме обкладки конденсатора 6 с общей шиной 11 во время его разряда. Резистором 8 устанавливается уровень включения транзисто6080 формула изобретения Транзисторный ключ, содержащийсиловой и переключающий транзисторы, З 0первый диод, первый демпфирующий кон-. Составитель Д. ИвановРедактор Н, Лазаренко Техред И,Попович Корректор И, Демчик Заказ 2372/56 Тираж 901 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 3 131 ра 2, Это необходимо для устранения ложного его включения, когда после разряда индуктивности нагрузки 12 напряжение на сумме конденсаторов 6 и 7 больше, чем напряжение на коллекторе силового транзистора 1. Напряжение на запертом транзисторе 2 равно напряжению на конденсаторе 6, т.е. У/2, Во время переходных процессов заряда конденсаторов, когда транзистор 1 запирается или уже заперт вследствие равенства емкостей конденсаторов 6 и 7, а также иэ-за того, что при разряде они включены параллельно, напряжение на конденсаторе 6 также не может превысить напряжение П/2. Таким образом, транзистор 5, входящий в состав схемы транзисторного ключа, может иметь максимальное допустимое коллекторное напряжение, меньшее, чем П.Надежность поедлагаемого транзисторного ключа выше, чем известных, за счет снижения напряжения на элементах демпфирующей цепи. 4денсатор, первый и второй резисторы,база и эмиттер силового транзисторасоединены соответственно с входной иобщей шинами, а коллектор подключен 5через нагрузку к шине источника питания и через первый диод к первым выводам первого резистора и первогодемпфирующего конденсатора, база переключающего транзистора соединена с 10 первым выводом второго резистора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности, введенывторой демпфирующий конденсатор,второй и третий диоды, причем переклю чающйй транзистор имеет тип проводимости, противоположный типу проводимости силового транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу второго резистора, первый выводкоторого соединен с вторым выводомпервого резистора, первый вывод которого подключен к эмиттеру переключающего транзистора, коллектор которого соединен с выходной шиной, первым 25 выводом второго демпфирующего конденсатора и через второй диод с вторымвыводом первого демпфирующего конденсатора и одним выводом третьего диода, другой вывод которого подключенк общей шине и второму выводу второго демпфирующего конденсатора.