Полупроводниковый ключ с защитой от перегрузки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 17 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.3Ф Изобретение обеспечивает снижение потерь мощности, что достигается за счет введения в полупроводниковый ключ оптронной пары 6 (диод 7, фототранзистор 8) и предложенной схемой его построения.На чертеже также показаны силовой и дополнительный транзисторы 1 и 2 одного типа проводимости, входные шины 3 и 13, усилитель 4 мощности, резистор 5, элемент 9 памяти, шина 1 О сброса запрета на включение, шина 11 управления, элемент2 задержки. При замене резистора 5 на стабилитрон срабатывание защиты от перегрузки происходит при больших значениях падения напряжения на силовом транзисторе, так как пороговая величина его определяется падением напряжения на последовательно включенных стабилитроне и щ диоде оптронной пары. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях, инверторах, устройствах дистанционного управления нагрузкой. 1387189 А 1Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в ключевых усилителях, инверторах, устройствах дистанционного управления нагрузкой.Цель изобретения - снижение потерь мошности,На чертеже представлена функциональная схема полупроводникового ключа с зашитой от перегрузки.Полупроводниковый ключ содержит силовой 1 и дополнительный 2 транзисторы одного типа проводимости, первую выходную шину 3, усилитель 4 мощности, резистор 5, оптронную пару 6 диод 7 - фототранзистор 8, элемент Э памяти, шину 10 10 сброса запрета на включение, шину 11 управления, элемент 12 задержки, вторую выходную шину 13, При этом коллектор силового транзистора 1 соединен с первой выходной шиной 3, коллектором фото- транзистора 8 и анодом диода 7, катод которого соединен через резистор 5 с коллектором дополнительного транзистора 2, эмиттер которого соединен с второй выходной шиной 13 и эмиттером силового транзистора 1, база которого соединена с первым выходом усилителя 4 мощности, второй выход которого соединен с элементом 12 задержки, выход которого соединен с базой дополнительного транзистора 2, эмиттер фототранзистора 8 соединен с первым входом элемента 9 памяти, второй вход которого соединен с шиной 10 сброса запрета на включение, выход - с первым входом усилителя 4 мощности, второй вход которого соединен с шиной 11 управления.Полупроводниковый ключ с защитой от 15 20 25 30 перегрузки работает следующим образом. В исходном состоянии при отсутствии ности отсутствует сигнал, запрещающий включение ключа. При подаче на шину 11 отпираюшего сигнала силовой транзистор 1 переходит в открытое состояние. Через ко 45 роткий интервал времени, определяемый элементом 12 задержки, отпирается дополнительный транзистор 2 и подключает параллельно силовому транзистору 1 цепь защиты от перегрузки: диод 7 оптронной пары с последовательно включенным резистором 5, В режиме номинальной нагрузки ключа транзисторы 1 и 2 открыты, при этом цепь дополнительного транзистора 2 шунтирована насыщенным силовым транзистором 1 и по ней протекает очень 50 малый ток, недостаточный для отпирания фототранзистора 8, В результате элемент 9 памяти находится в исходном состоянии, Режим ключа в этом случае определяетотпираюшего сигнала на шине 11 тран.зисторы 1 и 2 закрыты. На выходе оптронной пары 6, являющейся датчиком защиты от перегрузки силового транзистора40 1, элемента 9 памяти и соответственно на первом входе усилителя 4 мошся лишь управляющим сигналом, поступающим на шину 11.При снятии отпираюшего сигнала с шины 11 происходит запирание вначале малоточного дополнительного транзистора 2, а затем силового транзистора 1, ключ переходит в закрытое состояние.Если в период открытого состояния ключа происходит увеличение падения напряжения на открытом силовом транзисторе 1 в результате перегрузки по току, короткого замыкания на выходе или ухудшения условий рассеивания мощности, выделяемой силовым транзистором 1, то резко возрастает ток в цепи дополнительного транзистора 2 и диода 7, фототранзистор 8 открывается и переводит элемент 9 памяти в сработанное состояние. При этом с выхода его на первый вход усилителя 4 мошности поступает сигнал, вызывающий запирание дополнительного и силового транзисторов и блокировку их включения. Для возврата ключа в исходное состояние необходимо снять с второго входа усилителя 4 мощности отпираюший сигнал и подать с шины 10 короткий импульс сброса на второй вход элемента 9 памяти, который переводит его в исходное состояние. В результате этого с первого входа усилителя 4 мощности имеется сигнал, блокирующий включение ключа, Ключ может работать в режиме с автоматическим сбросом блокировки на включение, следующим за срабатыванием защиты отпираюшим сигналом управления, который подается одновременно на второй вход усилителя 4 мощности и элемента 9 памяти (пунктирная линия связи). Элемент 9 памяти сбрасывается в исходное состояние, ключ отпирается. Если перегрузка в силовой цепи не устранена, происходит повторное запирание ключа.В полупроводниковом ключе вместо резистора 5 можно использовать стабилитрон. При этом срабатывание зашиты от перегрузки происходит при больших значениях падения напряжения на силовом транзисторе, так как пороговая величина его определяется падением напряжения на последовательно включенных стабилитроне и диоде оптронной пары.Использование оптронной пары диод - фототранзистор позволяет снизить потери мощности,Формула изобретения1. Полупроводниковый ключ с защитой от перегрузки, содержащий силовой и дополнительный транзисторы одного типа проводимости, эмиттеры которых соединены между собой, коллектор силового транзистора соединен с первой выходной шиной, база - с первым выходом усилителя мощности, коллектор дополнительного1387189 Составитель И.ШевейкоРедактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. МаксимишинецЗаказ 23/57 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 транзистора соединен с первым выводом резистора, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь мощности, введены оптронная пара диод - фототранзистор, коллектор которого соединен с первой выходной шиной и с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом резистора, элемент памяти, первый вход которого соединен с эмиттером фототранзистора, второй вход - с шиной сброса запрета на включение, выход - с первым входом усилителя мощности, второй вход которого соединен с шиной управления, элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом усилителя моцности, выход - с базой дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с второй выходной шиной. 2. Полупроводниковый ключ по и, 1, отличающийся тем, что третий вход элемента памяти соединен с шиной управления.