Коммутирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 801325681 а) 4 Н 03 К 17/08 17/60 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 438114, кл. Н 03 К 17/08,13. 02, 1973,Электронная техника в автоматике.(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованов устройствах автоматики. Изобретение повышает надежность предложенногоустройства при работе на динамическуюнагрузку, Устройство содержит ключевой элемент 1, выполненный в виде одиночного или составного транзистора, положительную шину 2 источника питания, датчик 3 тока, транзистор 4 защиты, резистор 5, дроссель 6, нагрузку 8, диоды 9 и 11, общую шину 10, формирователь 12 синхроимпульсов, пороговый элемент 13, выполненный на стабилитроне, формирователь 14 импульсов запуска, элементы И-НЕ 15, И 16, интегрирующий узел 17 и входную шину 18, Выбором номиналов элементов узла 17 обеспечивается требуемая временная задержка на полное выключение коммутирюущего устройства при кратковременных перегрузках с ограничением тока до определенного порогового значе- Я ния, а при длительном коротком замыкании - отключение нагрузки с блокировкой в выключенном боостонннн. 1 нл. еее1 132568Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано вустройствах автоматики,Цель изобретения - повышение на 5дежности при работе на динамическуюнагрузку.На чертеже представлена функциональная схема коммутирующего устройства. 10Коммутирующее устройство содержитключевой элемент 1, выполненный в виде одиночного или составного транзистора, между первым выводом которогои положительнои шинои 2 источника питания И включен;.измерительный элемент датчика 3 тока, выход которогосоединен с. базой транзистора 4 защиты,эмиттер которого соединен с положительной шиной 2 источника питания,коллектор - с первым. выводом резистора 5 и с управляющим входом ключевогоэлемента 1, второй вывод которого соединен через дроссель 6 с выходной шиной для подключения нагрузки 8 с като дом первого диода 9, анод которогосоединен с общей шиной 10 и с анодомвторого диода 11, катод которого соединен с выходом формирователя 12синхроимпульсов и через пороговыйэлемент 13, выполненный на стабилитроне, с базой транзистора 4 защиты,формирователь 14 импульса запуска,элементы И-НЕ, ИЛИ соответственно 15и 16, пороговый интегрирующий узел 17,35вход которого соединен с выходной шиной 7, выход - с первым входом элемента ИЛИ 16, второй вход которогосоединен, с выходом формирователя 14импульса запуска, выход - с первымвходом элемента И-НЕ 15, выход которого соединен с вторым выводом резис.тора 5, второй вход - с входной шиной 18 и с первым входом формирователя 14 импульса запуска, второйвход которого соединен с положительной шиной источника питания,1 Коммутирующее устройство, относящееся к самозащищенным транзисторным ключам, работает следующим образом,При подаче на входную шину 18 управляющего отпирающего сигнала Ис "1" включается формирователь 14 импульсов запуска, с выхода которого на второй вход элемента ИЛИ 16 поступает сигнал "1" и с его выхода на первый вход элемента И-НЕ 15, на втором входе которого также присутствует сигнал " 1", поступающий с входной 1 2шины, С выхода элемента И-НЕ 15 сигнал "О" поступает через токоограничивающий резистор 5 на управляющий входключевого элемента 1 и отпирает егов момент появления ближайшего узкогоимпульса с выхода формирователя 12синхроимпульсов, запирающего транзистор 4 защиты. После отпирания силового элемента запертое состояние транзистора 4 защиты обеспечивается шунтирующим воздействием на его базо-эмиттерный переход цепи, включающей последовательно соединенные открытыйключевой элемент 1, второй диод 11и пороговый элемент (стабилитрон) 13,Далее в зависимости от параметровдинамической нагрузки 8 возможны режимы работы беэ ограничения и с ограничением тока нагрузки,В первом случае, если ток нагрузки меньше порогового значения,. послеоткрытия ключевого элемента 1 и приналичии на входной шине 18 управляющего сигнала "1" на выходной шине 7появляется напряжение, которое поступает на пороговый интегрирующий узел17, с выхода которого с задержкой времени Е поступает сигнал "1" на пер 17вый вход элемента ИЛИ 16 и с его выхода на первый вход элемента И-НЕ 15.Таким образом, обеспечивается поддержание открытого состояния ключевого элемента 1 и после окончаниядействия сигнала "1" длительностью1, ,поступающего с формирователя 14импульса запуска на второй вход элемента ИЛИ , При этом должно выполняться условие с, 77 .Во втором случае, если ток нагрузки после включения ключевого элемента достигает через некоторое время порогового значения, датчик 3 тока подает сигнал на отпирание транзис" тора 4 защиты, при этом ключевой элемент начинает запираться, напряжение на нем увеличивается, вследствие чего его шунтирующее действие на базоэмиттерный переход транзистор 4 защиты ослабевает, в результате, несмотря на то, что сигнал с датчика 3 тока уменьшается, транзистор 4 защиты поддерживается в открытом состоянии сигналом, поступающим с формирователя 12 синхроимпульсов. Ключевой элемент 1 полностью запирается, несмотря на наличие сигнала "1" на входной шине 18.В момент запертого состояния ключевого элемента 1 ток дросселя 6 про5681 динамическую нагрузку различного характера,Коммутирующее устройство, содержащее ключевой элемент, между первым выводом которого и положительной шиной источника питания включен измерительный элемент датчика тока, выход которого соединен с базой транзистора защиты, эмиттер которого соединен с положительной шиной источника питания, коллектор - с первым выводом резистора и с управляющим входом ключевого элемента, второй вывод которого соединен через дроссель с выходной шиной, с катодом первого диода, анод которого соединен с общей шиной, и с анодом второго диода, катод кото рого соединен с выходом формирователя сннхроимпульсов и через пороговый элемент с базой транзистора защиты, 25 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности при работе на динамическую нагрузку, введеныформирователь импульса запуска, элементы И-НЕ, ИЛИ, пороговый интегрирующий узел, вход которого соединен с выходной шиной, выход - с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов запуска, выход - с пер вым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым выводом резистора, второй вход - с входной шиной и с первым входом формирователя импульса запуска, второй вход которого 40 соединен с положительной шиной источника питания. Составитель И.ШевейкоРедактор Г.Гербер Техред И.Попович Корректор В.Бутяга Заказ 3 124/55 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 з132 текает через первый диод 9. Это состояние сохраняется до тех пор, пока с формирователя 12 синхроимпульсов не поступит сигнал, обеспечивающий запирание транзистора 4 защиты и, следовательно, отпирание ключевого элемента 1, так как на его управляющем входе присутствует отпирающий сигнал "0. Далее процессы выключения и включения повторяются, если условия для роста тока сохранены.Режим короткого замыкания характеризуется первоначально импульсным характером работы ключевого элемента 1 с минимальным средним значением потребляемого тока. При этом напряжение на входе порогового интегрирующего узла 17 уменьшается и при некотором пороговом значении, определяемом его пороговым элементом, на выходе узла 17 появляется сигнал "0", который поступает через элемент ИЛИ 16 на первый вход элемента И-НЕ 15. В результате чего на управляющий вход ключевого элемента с выхода элемента И-НЕ 15 поступает запирающий сигнал "1".Выбором номиналов элементов порогового интегрирующего узла 17 обеспечивается требуемая временная задержка на полное выключение коммутирующего устройства при кратковременных перегрузках в пусковых режимах) с ограничением тока до определенного порогового значения, а при длительном ко.ротком замыкании - отключение нагрузки с блокировкой выключенного состояния.Таким образом, введение дополнительных элементов позволяет повысить надежность ключа при работе на Формула изобретения5