Коммутирующее устройство

)5 Н ОЗ К 17/6 ЕНИ Е ИСАНИЕ ТЕЛ ЬСТВ ВТОРСКОМУ 27тутприродоохранного ства ельство ССС 47/02, 1970. ельство ССС К 17/00, 1987 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Крымский инстикурортного строител., Авторское сеидеВ 1424121, кл, Н 03 Изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах управления электромагнитными механизмами.Цель изобретения - повышение КПД, На чертеже представлена схема коммутирующего устройства.Коммутирующее устройство содержит транзисторы 1.,;5, иэ которых первый 1 и третий 3 п-р-п-типа, второй 2 и четвертый 4 р-и - р-типа, пятый 5 - полевой транзистор, источник питания.6, выполненный в виде источника тока, активно-индуктивную нагрузку 7, первый 8 и второй 9 стабилитроны, оптрон 10, содержащий пару: светодиодфототранэистор, первый 11, второй 12, третий 13, четвертый 14 и пятый 15 резисторы, конденсатор 16, первую 17.и вторую 18 шины источника управляющего напряжения, Коллекторы первого 1 и второго 2 транзисторов соединены между собой и подключе" ны к первому выводу активно-индуктивной нагрузки 7, аноду первого 8 стабилитрона и первой шине источника питания 6, змиттеры первого 1 и второго 2 транзисторов сое- динены между собой и подключены к аноду(54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах управления электромагнитными механизмами, Сущность изобретения: устройство содержит 5 транзисторов (1-5), 1 источник питания (6), 1 нагрузку(7), 2 стабилитрона(8, 9), 1 оптрон (10), 5 резисторов (11-15), 1 конденсатор (16), 2 шины управления (17, 18), 1 ил. второго 9 стабилитрона, второму выводу активно-индуктивной нагрузки 7 и коллекторам третьего 3 и четвертого 4 транзисторов, катоды первого 8 и второго 9 стабилитронов соединены между собой, база первого 1 транзистора соединена с змиттером фототранэистора оптрона 10, база второго 2 транзистора через первый 11 резистор подключена к коллектору фототранзистора оптрона 10, эмиттеры первого 3 и четвертого 4 транзисторов соединены между собой и подключены ко второй шине источника питания 6, база третьего 3 транзистора соединена с истоком пятого 5 транзистора, первыми выводами третьего 13 резистора и конденсатора 16, анодом светодиода оптрона 10 и подключена к первой 17 шине источника управляющего напряжения, затвор пятого 5 транзистора соединен со вторыми выводами третьего 13 резистора и конденсатора 16 и через четвертый 14 резистор подключен ко второй 18 шине источника управляющего напряжения, которая, в свою очередь, через второй резистор 12 подключена к катоду светодиода оптрона 10, база четвертого транзистора через пятый 15 ре 9. эистор подключена к стоку пятого 5 транзистора,Коммутирующее устройство работает следующим образом.При отсутствии управляющего напряжения на шинах 17 и 18 ток от источника питания 6 протекает через коллекторноэмиттерные переходы транзисторов 3, 4 и активно-индуктивную нагрузку 7. Если. на первой шине источника питания 6 имеется напряжение отрицательной полярности, а на второй - положительной, то ток протекает по цепи: эмиттерный переход транзистора 4, резистор 15, переход сток-исток транзистора 5, коллекторный переходтранзистора 3, нагрузка 7. Транзисторы 3 и 4 открываются транзистор 3 работает в инверсном режиме) и через нагрузку 7 протекает основная. часть тока источника 6, Если на первой шине источника питания 6 имеется положительное напряжение, а на второй. - отрицательное, то ток через нагрузку 7 протекает в обратном направлении по цепи; нагрузка 7, коллекторный переход.транзистора 4,. резистор 15, переход сток-исток транзистора 5, эмиттерный переходтранзи-.стрра 3. Транзисторы 3; 4 открываются (транзистор 4 работаетв инверсном режиме) и через нагрузку 7 протекает. основная часть тока источника 6. Когда на шины 17 и 18 подается управляющее напряжение (на шину 17 положительный, потенциал,. а на шину 18- отрицательный), светодиод оптрона 10 излучает свет и открывает фототранзистор этого оптрона.,Транзисторы 1 и 2 открываются, так как их базовые токи протекают через резистор 11 и переход коллектор - эмиттер фототранзистора оптрона 10.Ток от источника питания 6 переключается из нагрузки 7 в эмиттерно-коллекторные цепи транзисторов 1 и 2, Работа транзисторов 1 и 2 аналогична работе транзисторов 3 и 4, то есть транзисторы 1 и 2 могут работать в прямом или инверсном режимах в зависимости от полярности напряжения на шинах источника питания 6. При подаче управляющего напряжения на шины 17 и 18 происходит заряд конденсатора 16, Постоянная времени заряда. равнаГЗ = 814 С 16,где Й 14 - сопротивление резистора 14,С 1 б - емкость конденсатора 16.Транзистор 5. зайирается через определенный промежуток времени, когда напряжение на конденсаторе 16 достигнет порога запирания, Это, в свою очередь, приводит к эапиранию транзисторов 3 и 4, Таким образом, отключение нагрузки 7 от источника питания 6 происходит поэтапно: сначала производится переключение тока из нагруз ки 7 в коллекторно-эмиттерные цепи транзисторов 1 и 2, а затем, через определенный промежуток времени. отключается источник питания 6.При отключении управляющего напряжения происходит разряд конденсатора 16 через резистор 13, после чего транзистор 5 отпирается. Вследствие этого, транзисторы 3 и 4 таже отпираются и ток от источника питания 6 поступает в нагрузку 7. Транзи 10 сторы 1 и 2 запираются. а один из,стабилитронов 8 или 9 пробивается(в зависимости от полярности источника питания), что ограничивает напряжение между эмиттерами и 15. коллекторами транзисторов 1 и 2. Далее ток через нагрузку 7 нарастает до номинального значения и один иэ стабилитронов запирается,КПД предложенного устройства выше,20 чем у известных за счет поэтапного переключения тока из индуктивной нагрузки в активную с последующим отключением источника питания.Формула и зоб рете н ия Коммутирующее устройствосодержащее первый п-р-п-транзистор, источник питания, выполненный в виде источника тока,активно-индуктивную нагрузку, первый стабилитрон. коллектор первого транзистора подключен к первому выводу активно-индуктивной нагрузки, аноду первого стаби 30 литрона и первой шине источника питания, эмиттер первого транзистора подключен к второму выводу активно-индуктивной нагрузки, о тл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения КПД, введены второй р - и-ртранзистор, третий и-р-и-транзистор. четвертый р-п-р-транзистор, пятый полевой коллектор второго транзистора подключены соответственно с эмиттером и.коллектором первого транзистора, база первого транзистора соединена с эмиттером фототранзи стора олтрона, беэ второго транзисторачерез первый резистор подключена к коллектору фототранзистора оптрона, катод светодиода оптрона соединен с первым выводом второго резистора, катоды первого и 50 второго стабилитронов соединены междусобой, эмиттеры и коллекторы третьего и четвертого транзисторов попарно соединены между собой и подключены соответственно к второй шине источника питания и 55 второму выводу активно-индуктивной нагрузки, база третьего транзистора соединена с истоком пятого транзистора, первыми выводами третьего резистора и конденсатора, анодом светодиода оптрона и подкл 1 очена к первой шине источника управляющего транзистор, второй стабилитрон, оптрон,40 пять резисторов, конденсатор, эмиттер и1829114 Составитель А. Ткачев ехред М.Моргентал Коррект кач Заказ 2479 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская.наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. напряжения. затвор пятого транзистора соединен с вторыми выводами третьего резистора и конденсатора и через четвертый резистор подключен к второму выводу второго резистора и второй шине источникауправляющего напряжения, база четвертого транзистора через пятый резистор подключена к стоку пятого транзистора.