Транзисторный ключ

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1706 п 9) 5)5 ГОСУДАРСТВЕ 1+4 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН АВТОРСКОМУ(71) Конструкторское бюрорснного машиностроения72) А.И.Бабер, Г.Н,Кузьмин и для вклюработ ающбретениястиин чного элект- И.Стратиласодержит ный резис сторный резистора торы 5, 1 равляющ 1 цель дост состояние нагрузке питания,1.4(088.8)Я. Транзисторные переклюМ,: Связь, 1965.А. Силовые транзисторныеключи, - Электротехника,(57) Изобретентеламеханике 3 К 17/08, 17/60. 17/78 чения исполнительных устроиств, их на постоянном токе, Цель изо - повышение помехозащищеннодежности работы, Устройство транзисторы 1,2, диод 3, перементор 4. В устройство введены резиделитель напряжения на х 6, 7, резисторы 8-10, конденса, транзисторный оптрон 12 и уп 1 й транзистор 13. Поставленная игается путем установки ключа в , соответствующее выключенной при подаче на ключ напряженияИзобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для включения исполнительных устройств, работающих на постоянном токе,Цель изобретения - повышение памехозащищенности и надежности работы за счет установки ключа в состояние, соответствующее выключенной нагрузке при подаче на ключ напряжения питания.На фиг,1 приведена принципиальная схема клкча; на фиг,2 - один иэ его возможных вариантов,Устройство содержит (фиг,1) силовой транзистор 1, элемент защиты, который выполнен на транзисторе 2 и диоде 3, переменный резистор 4, первый конденсатор 5, резисторный делитель напряжения на резисторах б, 7, три резистора 8 - 10, второй конденсатор 11, транзисторный оптрон 12, управляюций транзистор 13. Эмиттер транзистора 1 соединен с первой шиной 14 питания, а база - с коллектором транзистора 2, эмиттер которого через резистор 4 подключен к второй шине 15 питания, коллектор транзистора 1 через диод 3 соединен с базой транзстара 2 и через нагруз .у 16 - с шиной 15. База транзистора 13 соединена с шиной 17 управлен я и через резистор 8 - с шиной 14, к которой подключен коллектор транзистора 13, эмиттер которого через светодиод аптрона 12 соединен с первым выводам делителя на резисторах б и 7, второй вывод которого соединен с шиной 15, а средний вывод через конденсатор 5 соединен с базой транзистора 1, резистор 9, конденсатор 11 и резистор 10 соединены последовательно и включены между шинами 14 и 15, коллектор фототранэистора оптрона 12 соединен с шиной 14, змиттер - с базой транзистора 1, а база - с точкой соединения резистора 10 и конденсатора 1.Ключ работает следующим образом.При включении питания начинается заряд конденсатора 11, На резисторе 9 за счет тока заряда образуется падения напряжения, положительное относительно минусовой шины 15. Это напряжение подается на базу транзистора оптрона 12 и поддерживает ега в отпертом состоянии. Резистор 10 ограничивает базовый ток транзистора оптрона 12 допустимой велчиной. По мере заряда кондегсатора 11 ток заряда убывает и напряжение на резисторе 9 в некоторый момент, определяемый т ЯС-цепочки, падает до величины, и рь кат рай транзистор оптрона 12 запирается Такл 1 образом, при включении питания на ба;у транзистора 1 через транзистор ап.ренэ 12 падается эапирающее нап 1 яч.е., е, не ззвсящее от сигнала на шие 1 ;,эстар 1 остается 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 запертым на все время переходных процессов, происходящих в схеме, и нагрузка 16 находится в обесточеннсм состоянии, В дальнейшем резисгсры 9, 10 и конденсатор 11 на работу схемы нг влияют,При запертом состоянии транзистора 1 отр цательное напряжение на его коллекторе падает на дисде 3, поддерживая в запертом состоянии транзистор 2, и схема находится в устойчивом состоянии. Запертому состоянию клочэ соответствует голожительный уровень напряжения на шине 17, отпертому - нулевой(эа нулевой уровень принят уровень напряжения на отрицательной шине 15),Если на шине 17 имеется положительный уровень напряжения, транзистор 13 отперт, через диод оптрона 12 протекает ток, его транзистор отперт, а транзистор 1 заперт что соатветстеует отключе ному состсянию нагрузк 1 16 В этом состаяни ключ устрой и ас удерживается эа счет постоянно отпер.а о транэстара оптрсна 12 При этом конденсат:р 5 заряжен напряжением, апре;е .: ым делтелем, абразованньл 1 гервым 6 вгарым 7 резисторамиПои падаце на зп у 17 нулееаго усавня напряжения транзистор 13 зэписается, ток через диод ап.рона 12 прекращается и ега транзистор эапрает я, обеспечивая воэможность упрэвленя транзсторсм 1, Напряжене на первых выводах резисторов б и 7 падает, конденсатор 5 заряжается через базу - эл 1 иттер транэстара 1, обеспечивая его отпирание. Г,1 юсовое нагря кение, возникшее при отпирании транзистора 1 на ео коллекторе, через дад 3 отпирает транзистор 2. который надгжно отпирает транзистор 1, Схема переходит во второе устойчивое состзяне, сосответствующее включенной нагрузке,При подаче на шину 17 положительного уровня транзистор 13 отпирае.- , конденсатор 5 разряжается, обеспе.ивая запирание транзистора 1. Это состояние поддерживается отпертым транзисторам оптрона 12.Для поддержания ключа в состоянии отключенной нагрузки при отсутствии сигналов на шине 17 служит резистор 8, поддерживающий транзистор 13 в отпертом СОСТОЯНИИ.При превышении током нагрузки величины, заданной резисторол 1 4, транзистор 2 запирается. При этом на базе транзистора 1 возникает положительное напряжение, транзистор запирается, абесточиеая нагрузку,Таким образом, предломенный ключ обладает достоинствами как импульсного, так1706030 35 и потенциального управления: отсутствиемрезисторов обратной связи, высокой помехозащищенностью и надежностью за счетустановки в состояние, соответствующеевыключенной нагрузке, при подаче на ключ 5напряжения питания,Использование оптрона 12 в схеме ключа позволяет простейшим путем исключитьвзаимную зависимость цепей отпирания иэапирания транзистора 1 от цепей, закорачивающих его эмиттер - базу.Один иэ вариантов схемы ключа безиспользования оптрона изображен нафиг,2. Здесь все элементы как функционально, так и по обозначениям соответствуют 15элементам на фиг,1, кроме оптрона, вместокоторого используется транзистор 18(фиг 2). В этой схеме для уверенного отпирания транзистора 18 необходимо достаточна большое сопротивление резистора 2010, В то же время борьба за мощность импульсов отпирания - запирания транзистора 1 требует уменьшения сопротивлениярезистора 10, Такое противоречие вызываеткритичность к параметрам элементов схемы. Однако схема по фиг,2 может найтипрактическое применение,Формула изобретения 30Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, элемент защиты, который выполнен на транзисторе и диоде,переменный резистор, эмиттер силового транзистора соединен с первой шиной пи. тания, а база - с коллекторам транзистора элемента защиты, эмиттер которого через переменный резистор подключен к второй шине питания, коллектор силового транзистора соединен с анодом диода элемента защиты и через нагрузку - с второй шиной питания, катод диода элемента защиты подключен к базе транзи" тора э.ага элемен;а, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью повышения помехозащищеннасти и надежности работы, введены резисторный делитель напряжения, три резистора, деа конденсатора, транзисторный оптран и управляющий транзистор. база катара"а соединена с шиной управления и через первый резистор - с первой шиной питания к которой подключен коллектор управ дющега транзистора, эмиттер которого через сеетадиод транзисторного аптрана соединен с первым выаадом резистарнага делителя напряжения, второй еыеэд каторога соеди ен с второй шиной питания, а средний аывад через пер=ый конденсатор - с база 1 силавого транзистора, второй резистор. второй конденсатор и третий резистор соединены последовательно и включены между шичами питания, коллектор фототрачзистора транзисторного оптрона соединен с первой шиной питания, эмиттер - с базой силагаготранзистора, а база - с точкой соединения второго резистора и второго конденсатора.СССР тиям при зводствонно-издательский комбинат " аказ 204 ВНИИПИ Госуд Тиражвенного комите113035, Москва ент", г Ужгород, ул,Гагарина, 101