Полупроводниковое реле

Союз Советских Соцналнстнчесн ихРеспублнк по 834908(54) ПОЛУПРОВОДНИКОВОЕ РЕЛЕ Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к коммутационным элементам, и может быть ис.пользовано для коммутации нагрузок при подаче импульсного сигнала на время, большее длительности управляющего импульса, в случаях, когда к полупроводниковым реле предъявляются повышенные требования по надежнфсти, по отсутствию самосрабатывания в аварийном режиме (при выходе из строя отдельных элементов) и по потребляемому току.Наиболее близким к предлагаемому является полупроводниковое реле, со" держащее силовой транзисторный ключ, вход которого соединен с плюсом источника питания, а выход - с блоком управления, вход. блока управления подключен ко входу блока запуска си лового транзисторного ключа, выход которого подключен к управляющему входу силового транзисторного ключа: выход блока управления подключен ко рходу преобразователя постоянного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу силового ключа 11.Однако такое реле потребляет сравнйтельно большую мощность от источника управляющих импульсов, которая необходима для обеспечения открывания силового ключа в момент срабатывания реле. Кроме того, оно обладает повышенной вероятностью ложного срабатывания при выходе из строя тран. зистора.Цель изобретения - снижеие мощности управления и повышение надежностиУказанная цель достигается тем, что в полупроводниковое реле, содержащее блок управления, подключенный ко входу преобразователя, силовой ключ, выполненный в виде тринэистора, база которого подключена к выходУ преобразователя, а коллектор и эмиттер - к одному из полюсов источника питания и выходу устройства соответственно, блок запуска силового ключа-транзистора, выход которого соединен с базой транзистора, а входсо входом блока управления, причем второй вход блока управления подключен к выходу устройства, введены допопнительиый силовой ключ, выполненный в виде транзистора противоположного типа проводимости, коллектор которого подключен к выходу устройства, эмиттер - к эмиттеру силовогом20 25 ЗО 35 40 45 50 бО ключа-транзистора, а управляющийвход - к выходу преобразователя,На чертеже показана принципиаль.ная электрическая схема полупроводникового реле.Устройство содержит силовой транзисторный ключ 1, выполненный натранзистрре. 2, к базе которого подключены резисторы 3.и 4; коллектортранзистора 2 соединен с плюсовойшиной источника напряжения. питания,Ид , а эмиттер - с блоком 5 управления, который представляет собой пороговый элемент с одним илидвумя устойчивыми состояниями; входблоКа 5 управления подключен к блоку.б запуска силового ключа 1, содержащему трансформатор 7 и диод 8,который подключен к управляющемувходу силового ключа 1; выход блока5 управления подключен ко входупреобразователя 9 постоянного напряжения, состоящего из двухтактногоавтогенератора на транзисторах 10и 11, соединенных базами через диоды 12 и 13 и с резисторами 14 и 15,подключенными к первичным обмоткамтрансформатора 16, вторичная обмотка которого подключена к выпря-мителю на диодах 17 и 18, положительный вывод преобразователя 9напряжения подключен к управляющемувходу ключа 1, а отрицательный вывод - к управляющему входу дополнительного транзисторного ключа 19,содержащего транзистор 20, противоположного поотношению к транзистору 2 типа проводимости, вэмиттерно-базовую цепь котороговключен резистор 21, причем ключ 19соединен с ключом 1, общая шина 22соединена с минусовой шиной источника питания.Полупроводниковое реле работаетследующим образом,В исходном состоянии напряжениепитания И ит подано только на закрытый силовой ключ 1, остальныеэлементы реле отключены от источника питания.При приходе импульса управляющегонапрякейия Ип, поступающего одновременно на вход блока 5 управленияи через блок б запуска на управляющий вход ключа 1, транзистор 2 насыщается и напряжение питания черезключ 1 подается на блок 5 управления.и дополнительный транзисторный ключ19. Если амплитуда импульса И превышает порог сраатырания блокХ 5управления, то блок 5 управленияподает напряжение питания на преобразователь 9 в течение требуемоговремени, При подаче напряжения питания преобразователь 9 возбуждается, включает дополнительные транзисторный ключ 19 (транзистор 20 насыщается) и поддержавает в открытом состоянии ключ 1 и ключ 19 в течение действия напряжения.,питания, которое. поступает на выход реле.Средняя мощность, потребляемая полупроводниковым реле от источника управляющих импульсов, в 10 - 10+, раз меньше, чем в известном устройстве, при одинаковой амплитуде импульсов управляющего напряжения, при этом потребляемая преобразователем 9 мощность из-за введения допол"нительного ключа 19 практически неувеличивается, так как транзистор20 выбран противоположного по отношению к транзистору 2 типа проводимости. Уменьшение потребляемой мощности в значительной степени облегчает температурный режим работы реле, что приводит к повышению надежности его работы. Кроме того в данном реле исключена воэможность ложного срабатывания из-за выхода. из строя находящегося в наиболее тяжелом эксплуатационном режиме транзистора .2, увеличено время наработки на отказ (в 1,5 - 3 раза) за счет введения дополнительного ключа 19.формула изобретенияПолупроводниковое реле, содержащее блок управления, подключенный ко входу преобразователя, силовой ключ, выполненный в виде транзистора, база которого подключена к выходу преобразователя, а коллектор и эмиттер к одному из полюсов источника питания и выходу устройства соответственно, блок запуска силового ключа- транзистора, выход которого соединен с базой транзистора, а вход - . со входом блока управления, причем вто" рой вход блока управления подключен к выходу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения мощности управления и повышениянадежности, введен дополнительныйсиловой ключ, выполненный в видетранзистора противоположного типапроводимости, коллектор которогоподключен к выходу устройства,эмиттер - к эмиттеру силового ключа,транзистора, а управляющий вход -к выходу преобразователяИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР. 630662, кл. Н 01 Н 47/00,Н 01 Н 17/60, 1977(поототип),834908 Составитель И. ГореловаедаКтор Н. Безродная ТехрЕд Т. Маточка Коррект Бутяга аз 4118/86 Тираж 988еИИ И Г о ком 4 тент",Ужгород, ул. Проек филиал ПП ВН П осударственногпо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс Подписноитета СССРткрытийя наб., д. 4/5