Устройство управления индуктивной нагрузкой

)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО ЕТ ТЕЛ ЬСТ АВТО РСК 1 2 (21) 4898601/07 индуктивной нагрузкой, содержащее тран- (22) 02.01.91 . зисторный ключ 2, блок 3 управления, слу- (46) 15.12.92. Бюл, М 46 жащий для формирования отпирающего (71) Конструкторское бюро электроприбо- базового тока.транзисторного ключа 2, ростроения транзистор 4. диод 5, резистор 6, введен (72) Г.В.Бейдин, В.Г.Дрозд и Б,Н.Кучер дополнительный резистор 7, первый вывод (56) Бабиков М.А. и др, Элементы и устрой для подключения нагрузки соединен с перства автоматики. М.; Высшая школа, 1975, вым выводом резистора 6, второй вывод кос,247. торого через диод 5 соединен с вторымАвторское свидетельство СССР выводом 9 для подключения нагрузки, а че- М 907619, кл, Н 01 Р 47/00, 1982.рез резистор 7 - с первымвыводом 10 дляАвторское свидетельство СССР, подключения источника питания, эмиттер Ит 936048, кл. Н 01 Р 7/18, 1982. транзистора 4 соединен с вторым выводом (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИНДУК- резистора 6, база - с вторым выводом 9 для ТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ подключения нагрузки, а коллектор - с ба- (57) Использование: в устройствах коммута- . эой транзисторного ключа 2, что позволяет ции индуктивной нагрузки. Сущность изо- улучшить габаритно-массовые характерибретения: в устройство управлениястики устройства, 1 ил,1 ОИзобретение относигся к электроавтоматике и может найти применение в различных коммутирующих устройствах, содержащих нагрузку индуктивного характера. 5Известны устройства, защищающие цепи питания от перенапряжений и повышающие износоустойчивость коммутирующихконтактов за счет уменьшения искрообрэзо вания при коммутации индуктивной нагруз ки, К ним отнобятся полупроводниковые ДйОды, шунтирующие индуктивную нагрузку.Известно устройство, содержащее источник питания, коммутирующий контакт, индуктивную нагрузку, два диода, дваре зистора и двэ конденсатора. При размыкании контакта цепочка последовательно включенных диодов и конденсатора эффективно шунтирует индуктивную нагрузку, препятствуя резкому нарастанию ЭДС 20 самоиндукции.Известны также устройствауправленияиндуктивной нагрузкой, в которых в качестве коммутирующего контакта используют транзисторный ключ. Так, в цастности, изве стно устройство, которое наиболее. близко по технической сущности и достигаемому результату к описываемому, котброе содержит транзисторный ключ, диод, транзистор, стабилитрон, резистор и блок управления, 30 вклюцающий согласующий блок и логический элемент И, причем один из выходов логического блока И соединен со входом ключа, включенного между одним из выводов для подключения источника питания и 35 одним из выводов для подключения нагрузки, параллельно которой подкл 1 очена цепочка из последовательно соединенных диода.и транзистора, эмиттер которого соединен с диодом и резистором, шунтирующим пе реход база-эмиттер, переход база-коллектор зашунтирован стабилитроном, э база транзистора через согласующий блок соединена с другим выходом логического блока И.45Недостатком известного усгройства является то, что транзисторный ключ и тран- .зистор должны быть выбраны равными по току и пропускать ток нагрузки, при этом диод также должен пропускать ток равный 50 току нагрузки, Все это ведет к большим габа ритно-массовым хара ктеристикам устройства.Целью изобретения является сниже. ние габаритно-массовых характеристик, 55Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления индуктивной нагрузкой, содержащее транзисторный ключ, блокуправления для формирования отпира.ющего базового тока транзисторного ключа, выходным выводом соединенный с базой этого ключа, транзистор, диод, резистор, выводы для подключения нагрузки и выводы для подключения источника питания, причем вывод эмиттера транзисторного ключа соединен с первым выводом для подключения источника питания, вывод коллектора этого ключа - с первым выводом для подключения нагрузки, а вторые выводы для подкл очения источника питания и нагрузки соединены, введен дополнительный резистор, первый вывод дпя подключения нагрузки соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого через диод соединен со вторым выводом для подключения нагрузки, а через дополнительный резистор - с первым выводом для подключения источника питания, эмиттер транзистора соединен со вторым выводом резистора, база - со вторым выводом для подключения нагрузки, а коллектор - с базой транзисторного клгоча, при этом диод включен в прямом направлении по отношению к полярности напряжения на выводах для подключения источника питания, а коллек-. торно-эмиттерный переход транзистора включен согласно базо-эмиттерному переходу транзисторного ключа.На чертеке представлена схема устройства,Устройство управления индуктивной нагрузкой 1 содержит транзисторный ключ 2, блок 3 управления для формирования отпирающего базового тока транзисторного ключа 2, транзистор 4, диод 5, резистор 6, дополнительный резистор 7, первый 8 и второй 9 выводы для подключения индуктивной нагрузки, первый 10 и второй 11 выводы для подключения источника питания, причем выходной вывод блока 3 управления для формирования отпирающего базового тока транзисторного ключа 2 соединен с базой этого ключа, вывод эмиттера которого соединен с первым выводом 10 для подклюцения источника питания, вывод коллектора этого клюца 2 - с первым выводом 8 для подключения нагрузки, а вторые выводы 9 и 11 для подключения нагрузки и источника питания соединены, первый вывод 8 для подключения нагрузки соединен с первым выводом резистора б, второй выводкоторого через диод 5 соединен со вторым выводом для подклюцения нагрузки, а через дополнительный резистор 7- с первым выводом 10 для подклюцения источника питания, эмиттер транзистора 4 соединен со вторым выводом резистора 6, база - со вторым выводом 9 для подключения нагрузки, а коллектор - с базой транзисторного ключа 2, при этом диод 5 включен в прямом на1781710 стора типа 2 Т 709 весом 2,5 г, в качестве транзистора 4 транзисторную сборку 1 НТ 251 (одну на 4 ключа), резисторов С 2-23- 0,125 Вт, а в прототипе те же транзисторы 2 Т 709, диод 2 Д 212, стабилитрон 2 С 175 Ж и резистор типа С 2-23-0,125 Вт. мы получили выигрыш в габаритно-массовых характеристиках более чем в два раза. Кроме того полнее используются запасы по мощности 10 Формула изобретения Устройство управления индуктивной нагрузкой, содержащее транзисторный ключ,блок управления для формирования отпирающего базовоготока транзисторного ключа; выходным выводом соединенный с базой этого ключа, транзистор, диод, рези 20 стор, выводы для подключения кагрузки и выводы для подключения источника питания, причем вывод эмиттера транзисторного ключа соединен с первым выводом для подключения источника питания, вывод коллектора этого ключа - с первым выводом для подкл.ючения нагрузки, а вторые выводы для подклочения источника питзния и нагрузки соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого через диод соединен с вторым выводом для подключения нагрузки, а через дополнительный резистор - с первым выводом для подключения источника питания, эмиттер транзитранзисторного ключа, при этом диод вклюторно-эмиттерный переход транзистора включен согласно базоэмиттерному переходу транзисторного ключа,1,Составитель С,ГалушкеТехред М.Моргентал .Корректор Л.Лукач Редактор А,Бер Заказ 4276 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарика, 101 правлении по отношению к полярности напряжения на выводах 10 и 11 для подключения источника питания, а коллекторно-эмиттерный переход транзистора 4 включен согласно базо-эмиттерному переходу транзисторного ключа 2,Устройство работает следующим образом.При поступлении сигнала с блока 3 управления для формирования отпирающего базового тока транзисторного ключа йа вход транзисторного ключа 2, который открывается и подключает индуктивную нагрузку 1 к источнику питания. Рабочий ток в нагрузке 1 приводит к накоплению в ней электромагнитной энергии. К резистору 6 приложено напряжение питания минус падение напряжения на транзисторном ключе 2 и диоДе 5, а на резисторе 7 - напряжение питания минус напряжение ка диоде. Тракзистор 4 закрыт, приложенным к его база-. эмиттерному переходу прямым падением напряжения на диоде 5,При снятии сигнала с блока 3 управления транзисторный ключ 2 начинает закрываться, возникающая при этом ЭДС самоиндукции приводит к смене полярности напряжения на нагрузке 1, транзистор 4 открывается, через него поступает сигнал на открытие транзисторного ключа 2, Напряжение на резисторе 6 меняет полярность, значение его определяется номиналами резисторов 6 и 7 и не превышает разность между предельно-допустимым напряжением коллектор-эмиттер транзисторного ключа 2 и напряжением источника питания. Это напряжение не позволяет закрыться транзисторному ключу 2, ток через него снижается не мгновенно, а по мере рассеивания йа нем энергии запасенной в индуктивности, К транзисторному ключу 2 прикладывается напряжение равное сумме напрякения питания и напряжения падения ка резисторе 6. Значение тока через транзистор 4 определяется коэффициентом усиления транзисторного ключа 2 в линейном режиме,При токе нагрузки до одного ампера и использовании в устройстве в качестве транзисторного ключа 2, например, транзитранзистора - ключа, поскольку в ключевомрежиме(управления нагрузки) он рассеива- :ет мощности максимум 2 Вт, а допускает влинейном режиме (искрогашения) до 30 Вт. 30 грузки соединены, от л и ч а ю щ е е с я тем,"что, с целью улучшения габаритно-массовых характеристик, введен дополнительный резистор, первый вывод для подключения на 40 стора соединен с вторым выводом резистора, база - с вторым выводом для подключения нагрузки, а коллектор - с базой чен в прямом направлении по отношению к45 полярности напряжения на выводах для подключения источйика питания, а коллек