Электронный ключ

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 17 50 4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 11 .тс, ВК 1 ЛИО ": ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мпульс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,801248053 для коммутации цепей постоянного тока с большой кратностью тока нагрузки. Цель изобретения - повышение КПД электронного ключа за счет уменьшения падения напряжения на ключе в пусковом и установившемся режимах. В устройство, содержащее транзисторы 1,2 одного типа проводимости, транзистор 3 другого типа проводимости, входную шину 4, нагрузку 8, введены распределитель 5 тока, блок 6 сравнения, отражатель 7 тока. Устройство содержит шины: 9 источника питания;91248053 общую шину 10. Распределитель 5 тока содержит транзистор 11, проводимость которого соответствует проводимости третьего транзистора 3. Блок 6 сравнения содержит транзсторы 12, 13,проводимость которых соответствует проводимости транзистора 3. Отражатель 7 тока содержит транзистор 16, проводимость которого соответствует проводимости транзистора 2, резисИзобретение относится к импульсной технике и может бытьиспользовано для коммутации цепей постоянного тока с большой кратностью тока нагрузки. 5Цель изобретения - повьппение КПД электройного ключа за счет уменьшения падения напряжения на ключе в пусковом и установившемся режимах,На чертеже представлена схема 10 электронного ключа.Электронный ключ содержит первый 1 и второй 2 транзисторы одного типа проводимости, третий транзистор 13 другого типа проводимости, входную шину 4, распределитель 5 тока, блок 6 сравнения и отражатель 7 тока, при, чем коллекторпервого транзистора 1 подключен к базе третьего транзистора 3, эмиттер которого соединен с 20 коллектором второго транзистора 2 и через нагрузку 8 в . с шиной 9 источника питания, коллектор третьего транзистора 3 подключен к базе второго транзистора 2, эмиттер .которогосоединен с общей шиной 10, входная шина 4 подключена к входу распределителя 5 тока, первый выход которого соединен с токовым входом блока 6 .сравнения, первый. вход которого 30 подключен к коллектору второго транзистора 2, база которого соединенас вторым входом блока 6 сравнения и вторым выходом распределителя 5 тока, первый выход блока 6 сравнения подключен к первому выходу отражателя 7. тока,и базе первого транзистора 1, эмиттер которого соединен с общей шиной 10 и вторым выходом отражателя 7 тока, вход которого подклю,тор 17. Вход отражателя 7 тока черезрезистор 18 и.конденсатор 19, которыеобразуют корректирующую цепь, подключен к второму выходу отражателя7 тока, что предотвращает возбуждениезамкнутого контура, образованноготранзисторами 1, 2, 3, 12, 13 и 16.Ввод корректирующей цепи обеспечивает повышенную устойчивость электронного ключа. 4 з.п. ф-лы. 1 ил. ен к второму выходу блока 6 сравнения.Распределитель 5 тока содержит транзистор 11, проводимость котброго соответствует проводимости третьего транзистора 3, а эмиттер, база и коллектор соответственно соединены с входом, первым и вторым выходами распределителя 5 тока.Блок 6 сравнения содержит два транзистора 12 и 13, проводимость которых соответствует проводимости, третьего транзистора 3, причем эмиттеры транзисторов 12 и 13 подключены к токовому входу блока 6. сравнения, коллектор транзистора 13 - к первому выходу блока 6 сравнения, коллектор транзистора 12 - к второму выходу блока 6 сравнения, а базы транзисторов 12 и 13 соответственно через диоды 14 и 15 соединены с первым и вторым входами блока 6 сравнения.Отражатель 7 тока содержит транзистор 16, проводимость которого соответствует проводимости второго транзистора 2, и резистор 17, причем база, коллектор и эмиттер транзистора 16 соответственно подключены к входу,первому и второму выходам отражателя 7 тока, первый и второй выводы резистора 17 соответственно соединены с базой и эмиттером транзистораа 16.Кроме того, вход отражателя 7 тока через резистор 18 и конденсатор 19, которые соединены последовательно и образуют корректирующую цепь, подключен к второму выходу отражателя 7 тока, Параллельно переходу баздэмиттер транзисторов 1,2 и 3 соответственно включены резисторы 20, 21 и 22.Электронный ключ работает следующим образом.5В режиме отсечки, когда на входную шину 4 не поступает ток управления, транзисторы 1, 2 и 3 закрыты и ток через нагрузку 8 не проходит. При 1, 2 и 3 обеспечивается шунтированием переходов база-эмиттер этих транзисторов резисторами 20, 21 и 22.Когда на входную шину 4 поступает ток управления, то он, проходя через 15 распределитель 5 тока, выполненный на транзисторе 11, делится на две части. При этом большая часть, протекающая через переход коллекторэмиттер транзистора 11, поступает в базу транзистора 2 и открывает его. Меньшая часть тока управления, протекающая через переход база-эмиттер транзистора 11, поступает на токовый вход блока 6 сравнения. Блок 6 срав нения в зависимости от величины разности потенциалов между .базой и коллектором транзистора 2, которая приложена между его первым и вторым входом, меняет соотношение токов 30 на своих первом и втором выходах.В пусковом режиме работы электронного ключа падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 2 превышает падение напряжения на его база-эмиттерном переходе.35 При этом в блоке 6 сравнения транзистор 12 запирается, а транзистор 13 открывается и ток, поступающий на токовый вход блока 6 сравнения, уси"ливается транзисторами 1 и 3, так как транзистор 16 отражателя 7 тока закрыт, тем самым обеспечивая необходимую величину базового тока транзистора 2 для пропускания больших пусковых токов нагрузки 8. В этом режиме падение напряжения на открытом ключе определяется суммой падений напряжений на переходе коллекторэмиттер насыщенного транзистора 3 и переходе база-эмиттер транзистора 2. КПД предлагаемого электронного ключа вьппе, чем у известных за счет уменьшения падения напряжения наклк- че в пусковом и установившемся режмах. Формула изобретения 1. Электронный ключ, содержащий первый и второй транзисторы одного типа проводимости, третий транзистор другого типа проводимости, входную шину, причем коллектор первого транзистора подключен к базе третьего транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора и через нагрузку - с шиной источника питания, коллектор третьего ,транзистора подключен к базе второго,транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше- . В установившемся режиме работы электронного ключа падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора 2 становится меньше падения напряжения на его баэаэмиттерном переходе. При этом в блоке 6 сравнения транзистор 12 открываз 1248053 4ется, а транзистор 13 запирается, врезультате чего транзистор 16 отражателя 7 тока насыщается, а транзисторы 1 и 3 запираются. В базу транзистора 2 поступает ток коллекторатранзистора 11 распределителя 5 тока, а малое падение напряжения наоткрытом ключе определяется падениемнапряжения на переходе коллектор- этом надежное запирание транзисторов 1 О эмиттер насьпценного транзистора 2.Для предотвращения протеканиятока коллектора транзистора 11 распределителя 5 тока через переходколлектор-эмиттер транзистора 3 винверсном направлении при переходеиз пускового в установившийся режим,что приводит,к триггерному режимуработы ключа и увеличению падениянапряжения на ключе при переходе изпускового режима в установившийся,транзисторы 1 и 3 должны быть переведены в режим отсечки еще до того,.как падение напряжения на переходеколлектор-эмиттер транзистора 2 станет меньше падения напряжения на егобаза-эмиттерном переходе. Для обеспечения выполнения этого условияслужит отражатель 7 тока, выполненный на транзисторе 16 и резисторе 17.Для предотвращения. возбуждениязамкнутого контура, образованноготранзисторами 1,2,3,12,13 и 16,служит корректирующая цепь, состоящая из резистора 18 и конденсатора19 и обеспечивающая повышенную устойчивость электронного ключа.1248053 5. Ключ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью повышения устойчивости, вход отражателя тока через резистор и конденсатор, которые соединены последовательно, подключен к одному из выходов отра. жателя тока. Составитель Д. ИвановТехред М.Ходанич Корректор М. Демчик Редактор А. Бандура Заказ 4141/58, Тираж 816ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,ния КПД, введены распределитель тока, блок сравнения и отражатель тока, причем входная шина подключена к входу распределителя тока, первый выход которого соединен с токовым входом блока сравнения, первый вход которого подключен к коллектору второго транзистора, база которого соединена с вторым входом блока срав О кения и вторым выходом распределителя тока, первый выход блока сравнения подключен к первому выходу отражателя тока и базе первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и вторым выходом отражателя тока, вход которого подключен к второму выходу блока сравнения.2. Ключ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что распределитель тока выполнен на транзисторе, проводимость которого соответствует проводимости третьего транзистора, а эмиттер, база и коллектор соответственно соединены с входом, первым 25 и вторым выходами распределителя тока.3. Ключ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что блок сравнения содержит два транзистора, проводимость которых соответствует проводимости третьего транзистора, причем эмиттеры транзисторов подключены к токовому входу блока сравнения, коллекторы - соответственно к первому и второму выходам блока сравнения, а базы соответственно соединены непосредственно или через соответствующий диод с первым и вторым входами/ блока сравнения4. Ключ по п. 1, отличающ и й с я тем, что отражатель тока выполнен на транзисторе, проводимость которого соответствует проводимости второго транзистора, и резисторе, причем база, коллектор и эмиттер транзистора соответственно подключены к входу, первому и второму выходам отражателя тока, первый и второй выводы резистора соответственно соединены с базой и эмиттером транзистора.