Устройство для управления индуктивной нагрузкой постоянного тока

(56) Р 55 периколпаходом к ого резис ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СПИ САНИ ДВТОРСНО 1, Авторское свидетельство СССР8321, кл. Н 01 Р 7/18, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 647820, кл, Н 02 Р 1/18, 1976.3, Авторское свидетельство СССР М 903997, кл. Н 01 Е 7/18, 1981, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее включенные в прот вополохные плечи моста два ключа, вый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора, а вторбй - из включенных согласно-последовательно сипового транзистора противоположного типа прово" димости и диода, два возвратных диода образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напря жения, а выходная диагональ - к выводаи для подключения нагрузки,подключенный к базе силового транзистора первого ключа управляющий транзистор того же типа проводимости, коллектор которого через гервый базовый резистор соединен с базой силового тран,зистора второго ключа, а база - с у равляющим выводом устройства ратор, подключенный первым в точке соединения измерительн в Н 01 Г 7/18; Н 01 Н 47/32 тора и силового транзистора первогоключа, вторым входом к источнику опор"ного напряжения, а выходом к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединени я основного источника постоянного напряжения и первого ключа, тип проводимости силового транзистора которогосовпадает по типу проводимости с четвертыи транзистором,о т л и ч а рщ е е с я теи, цто, с целью улучшения эксплуатационных характеристикпутем уленьшения времени включенияиндуктивной нагрузки, введен включенный согласно-последовательно с основным источником постоянного напря"жения форсирующий источник постоянного напряжения, к свободному вйЬодукоторого подключен эииттер пятоготранзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимостисилового транзистора второго ключа,коллектор пятого транзистора подключен к точке соединения второго клюна .и вывода для подключения нагрузки,а база через второй базовый резистор - к коллектору шестого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силовоготранзистора первого ключа, причемэииттер шестого транзистора подсоединен к коллектору управляющего транзистора, а база соединена со свобод"ныи выводом форсирующего источникапостоянного напрян ения через резистори с коллектором четвертого транзисторанепосредственно,1 104 б 7Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления индуктивными нагрузками, питаемых от источников .постоянного напряжения. 5Известны полупроводниковые пере" клацающие устройства, осуществляющие управление индуктивными нагрузками, периодически подключаемыми к источнику постоянного напряжения, содержа О щиЕ источник постоянного напряжвния, доа управляемых ключа, включенных в противоположные плечи моста, доа дру" гих плеча которого образованы встреч" но включенными диодами, индуктивную нагрузку, включенную в выходную диагональ моста 1 1 и Г 2 3.Недостатком указанных устройств является низкая скорость включения индуктивной нагрузки.20Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления электромагнитным ме" ханизмом, .содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключа, первый из которых состоит из силового транзистора и измерительного резистора, а второй " иэ включенных согласно-последовательно силового транзистора, противоположного типа проводимости, и диода, два возвратных диода, образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источнику постоянного напряжения, а выходная диагональ - З 5 к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транзистора первого клюца, управляющий транзистор, того же типа проводимости, коллектор которого через первый баэо оый резистор соединен с базой сило" вого транзистора второго ключа, а ба" за - с управляющим выводом устройства, компаратор, подклюценный первым входом к точке соединения измерительно го резистора и силового транзисторайервого ключа, вторым входом к источ" нику опорного напряжения, а выходом " к базе четвертого транзистора, эмит" тер которого подключен к точке соеди ненио основного источника постоянного напряжения и первого ключа, силовой транзистор которого совпадает по типу проводимости с цетвертым транзистором Г 3 355 Недостатком данного устройства яв"ляется низкая скорость включения индуктивной нагрузки и. как следствие,3низкая максимальная частота коммутации электромагнитного механизма.Цель изобретения " улучшение экс" плуатационных характеристик путем уменьшения времени включения индуктивной нагрузки. Поставленная цель достигается тем, цто в устройство, содержащее включенные в противоположные плечи моста два ключа, первый из которых состоит иэ силового транзистора и измеритель" ного резистора, а второй " иэ включен. ных согласно-последовательно силового транзистора противоположного типа про. водимости и диода, два возвратных диода,образуют другие плечи моста, входная диагональ которого подключена кс.основному источнику постоянного на, пряжения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки, подключенный к базе силового транэисто" ра первого ключа управляющий транзистор того же типа проводимости, коллектор которого через первый базовый ре" зистор соединен с базой силового тран" зистора второго ключа, а база - с управляющим выводом устройства, компара" тор, подключенный первым входом к точке соединения измерительного резистора и силового транзистора перво" го ключа, вторым входом к источнику опорного напряжения, а выходом - к базе четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к точке соединения основного источника постоянного на" пряжения и первого ключа, тип прово" димости силового транзистора которого совпадает по типу проводимости с четвертым транзистором, введен вклю" . ченный согласно-последовательно с основным источником постоянного напряжения форсирующий источник постоянного напряжения, к свободному вы" ,ходу которого подключен эмиттер пято" го транзистора, тип проводимости ко" торого совпадает с типом проводимости силового транзистора второго ключа, коллектор пятого транзистора подклю" чен к точке соединения второго ключа и вывода для подключения нагрузки, а база через второй базовый ре" зистор " а коллектору шестого транзистора, тип проводимости которого совпадает с типом проводимости силового транзистора первого ключа, причем эмиттер шестого транзистора под" соединен к коллектору управляющего транзистора, а база соединена со свободным выводом форсирующего источника3 1046781постоянного напряжения через резистор и с коллектором четвертого транзистора непосредственно.На чертеже представлена электрическая схема устройства для управленияиндуктивной нагрузкой постоянноготока,Устройство содержит два ключа, первый из которых состоит из силовоготранзистора 1 и измерительного резис- щтора 2, а второй - из включенных согласно"последовательного силовоготранзистора 3 и диода 4; два возвратных диода 5 и 6, образующих другиеплечи моста, входная диагональ которого подключена к основному источни-,ку 7 постоянного напряжения, а выходная диагональ - к выводам для подключения нагрузки 8, подключенный к базе, силового транзистора 1 управляющийтранзистор 9 коллектор которого че"рез первый базовый резистор 10 соединен с базой силового транзистора 3,компаратор 11, подключенный первымвходом к точке соединения. измерительного резистора 2 и силового транзис"тора 1, вторым входом к источнику 12опорного напряжения, а выходом - кбазе четвертого транзистора 13, форсирующий источник 14 постоянного напряжения, к свободному выводу которого подключен эмиттер пятого транзистора 15, коллектор которого подключен к точке 16 соединения второгоключа и вывода для подключения нагрузки 8, а база через второй базо" 35вый резистор 17 - к коллектору шесто"го транзистора 18, причем эмиттершестого транзистора 18 подсоединенк коллектору управляющего транзистора 9, а база соединена со свободным 40выводом форсирующего источника посто"янного напряжения через резистор 19и с коллектором четвертого транзистора 13 непосредственно.Устройство работает следуоцим об",45разом,При подаче отпирающего импульсав цепь базы управляющего транзисто"ра 9 данный транзистор открывается,что вызывает открывание транзисто 4ров 1, 15 и 18. Диод 4 при этом закрыт, так как к его катоду черезтранзистор 15 приложен положительныйпотенциал от источника 14, и ток вцепи коллектора транзистора 3 отсутствует. Через индуктивную нагрузкуначинает нарастать ток, определяемыйсуммарным воздействием обоих источни"ков 7 и 1.4.При достижении током нагрузки заданного значения сигнал, снимаемыйс резистора 2, открывает компаратор 11 и транзистор 13, что вызываетзакрывание транзисторов 15 и 18, атакже открывание транзисторов 3 и диода 4,При этом режим форсированного вклю"чения нагрузки гри сумяарном напряжении источников постоянного напряжения 7 и 14 автоматичеСки заканчиваетсяи источник Форсирующего напряжения 14от нагрузки автоматически отключается.В номинальном режиме ток нагрузкиопределяется напряжением источника 7,при этом в устройстве открыты транзисторы 1, 3, 9 и 13 и диод 4.В момент снятия отпирающего сигнала.со входа управляющего транзистора 9все ранее открытые транзисторы эакры"ваются и через диоды 5 и 6 в источ ник 7 начинается возврат электрической энергии, накопленной в индуктивной нагрузке. Режим возврата вызываетфорсированное уменьшение тока в на"груэке 8 и ее Форсированное отключение,При подаче очередного управляацегОимпульса на вход транзистора 9 нагрузка 8 вновь подключится вначалек обоим источникам 7 и 14, а при достижении током нагрузки заданногозначения перейдет в номинальный режимработ от основного источника постоянного напряжения 7,Таким образом, изобретение позволяет Форсировать процесс увеличениятока в индуктивной нагрузке и темсамым уменьшить время включения, чтоулучшает эксплуатационные характерис"тики устройств, использующих изобретение.Составитель В,Техоец М.Надь о И. Эрдейи о Тираж 703 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 11 ДОЗ,д Москва Ж-Д Филиал ППП "Патент", Редактор М, ЯновиЗаказ 7737/19 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаущская наб. д. 4/5ые ю и иАъю ещУжгород, ул. Проектн