Коммутирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 5 Н 03 К 17 НИЕ ИЗОБРЕТЕН О епропето инстиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Симферопольский филиал Днровского инженерно-строительногтута(56) 1, Авторское свидетельство СССРЬ 1188875, кл, Н 03 К 17/60, 1980.2, Авторское свидетельство СССР1 Ф 1676086, кл. Н 03 К 17/60, 1989,Ж 1793541 А 1(54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации напряжения любой полярности в устройствах автоматики и измерительной техники. Устройство содержит 8 транзисторов (1-8), 9 резисторов (9-17), 3 диода (18- 20), механический переключатель 21, 2 диорных моста (22, 23), управляющую шину 28, входную шину 27, 3 выходных шины (24- 26), 1 ил.Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано длякоммутации напряжения любой полярностив устройствах автоматики и измерительнойтехники,5Недостаток этого устройства - коммутация напряжения только одной полярности.Наиболее близким к предполагаемомуизобретению является коммутирующее устройство, которое содержит первый и второй 10транзисторы первого типа проводимости,третий транзистор второго типа проводимости, четвертый, пятый и шестой транзисторы первого типа проводимости, седьмой,восьмой, девятый и десятый транзисторы 15,второго типа проводимости, механическийпереключатель на три положения со средним нейтральным положением и с однимподвижным и двумя неподвижными контактами, восемь резисторов, первый и второй 20диоды, причем пятый, шестой, седьмой ивосьмой транзисторы имеют основной и дополнительный коллекторы, подвижный контакт механического переключателяподключен к шине управления, базы первого и второго транзисторов соединены с первыми выводами соответственно первого ивторого резисторов, эмиттер и коллектортретьего транзистора подключены соответственно к шине коммутируемого напряжения и к первой выходной шине, а базасоединена с первым выводом первого диода и через третий резистор с общей шиной,эмиттеры первого и второго транзисторовподключены к общей шине и через четвертый резйстор к первому выводу второго диода и базе четвертого транзистора,коллектор которого соединен с первой выходной шиной, а эмиттер подключен к шинекоммутируемого напряжения и к эмиттерам 40пятого, шестого, седьмого и восьмого транзисторов, основные коллекторы пятого ивосьмого транзисторов соединены со второй выходной шиной, основные коллекторышестого и седьмого транзисторов подключены к третьей выходной шине, дополнительные коллекторы пятого и шестоготранзисторов соединены со вторым выводом второго диода, дополнительные коллекторы седьмого и восьмого транзисторов 50подключены ко второму выводу первого диода, базы седьмого и восьмого транзисторбв соединены соответственно через пятыйи шестой резисторы с коллекторами второгои первого транзисторов, база пятого трэнзистора через седьмой резистор.подключена х коллектору девятого транзистора, базаи эмиттер которого соответственно соединены со вторым выводом первого резистораи первым неподвижным контактом механического переключателя, база шестого транзистора через восьмой резистор подключена к коллектору десятого транзистора, база и эмиттер которого соответственно соединены со вторым выводом второго резистора и вторым неподвижным контактом механического переключателя,Недостаток этого устройства - большое потребление мощности от источника управленияи усложненная конструкция активных элементов - двухколлекторных транзисторов,Цель изобретения - повышение КПД и устройства и упрощение конструкции активных элементов.Это достигается тем, что в коммутирующее устройство введены восьмой транзистор первого типа проводимости, девятый резистор, третий диод, первый и второй диодные мосты, при этом коллекторы и эмиттеры четвертого и пятого транзисторов включены в диагонали соответственно первого и второго диодных.мостов, первые выводы первого и второго диодных мостов подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, а вторые выводы этих мостов соединены с шиной коммутируемого напряжения, второй вывод первого резистора соединен со вторым выводом пятого резистора и через седьмой резистор подключен к первому неподвижному контакту механического переключателя, второй вывод второго резистора соединен со вторыми выводами шестого резистора и второго диода и через восьмой резистор подключен ко второму неподвижному контакту механического переключателя, эмиттеры третьего и шестого-транзисторов подключены к шине коммутируемого напряжения через девятый резистор, коллекторы этих транзисторов соединены с базами соответственно седьмого и восьмого транзисторов, эмиттеры и коллекторы которых попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к третьей выходной шине, а коллекторы соединены с шиной коммутируемого напряжения, третий диод включен между вторым выводом первого резистора и базой шестого транзистора,На чертеже представлена схема коммутирующего устройства.Коммутирующее устройство содержит транзисторы 1,8, из которых первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, восьмой 8 - транзисторы первого типа проводимости, шестой 6 и седьмой 7 - транзисторы второго типа проводимости, девять резисторов 917, три диода 1820, механический переключатель 21 на три положения со средним нейтральным положением и с одним подвижным и двумя неподвижными контактами, первый 22 и второй 23 диодные мосты, База первого 1 транзистора через последовательно соединенные первый 9 и седьмой 15 резисторы подключена к первому неподвижному контакту механического переключателя 21, база второго 2 транзистора через последовательно соединенные второй 10 и восьмой 16 резисторы подключена ко второму неподвижному контакту механического переключателя 21, подвижный контакт которого соединен с шиной 28 уп-равления, эмиттеры и коллекторы первого 1 и второго 2 транзисторов попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к шине 27 коммутируемого напряжения, а коллекторы через первый 18 диод соединены с базой третьего 3 транзистора, которая через третий 11 резистор подключена к общей шине 29, эмиттер третьего 3 транзистора соединен с эмиттером шестого 6 транзистора и через девятый 17 резистор подключен к шине 27 коммутируемого напряжения, база шестого 6 транзистора через четвертый 12 резистор соединена с общей шиной 29, а через второй 19 и третий 20 диоды соединена с точками подключения соответственно второго 10 и восьмого 16, первого 9 и седьмого 15 резисторов, коллекторы третьего 3 и шестого 6 транзисторов подключены к базам соответственно седьмого 7 и восьмого 8 транзисторов, эмиттеры и коллекторы которых попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к третьей 26 выходной шине, а коллекторы соединены с шиной 27 коммутируемого напряжения, первые выводы первого 22 и второго 23 диодных мостов подключены соответственно к первой 24 и второй 25 выходным шинам, вторые выводы этих мостов соединены с шиной 27 коммутируемого напряжения, коллекторы и эмиттеры четвертого 4 и пятого 5 транзисторов включены в диагонали соответственно первого 22 и второго 23 диодных мостов, база четвертого 4 транзистора через пятый 13 резистор подключена к точке соединения первого 9 и седьмого 15 резисторов, а база пятого 5 транзистора через шестой 14 резистор подключена к точке соединения второго 10 и восьмого 16 резисторов. Коммутирующее устройство работает следующим образом,При установке подвижного контакта механического переключателя 21 в среднее (нейтральное) положение транзисторы 1, 2,4, 5 закрыты и напряжение на первой 24 ивторой 25 выходных шинах отсутствует.Если напряжение на шине 27 положительное, то эмиттерный переход транзисто 5 ра 6 смещается в прямом направлении.Транзистор 6 открывается и своим коллекторным током открывает транзистор 8, Натретьей 26 выходной шине появляется положительное напряжение.10 Если напряжение на шине 27 отрицательное, то эмиттерный переход транзистора 6 смещается в обратном направлении итранзисторы 6 и 8 закрываются. В это времяоткрывается транзистор 3, эмиттерный пе 15 реход которого смещается в прямом направлении. Коллекторный ток транзистора3 открывает транзистор 7 и на третьей 26выходной шине появляется напряжение отрицательной полярности. Таким образом,20 при установке подвижного контакта механического переключателя 21 в среднее нейтральное) положение коммутируемоенапряжение любой полярности поступаеттолько на третью 26 выходную шину,25 При установке подвижного контакта механического переключателя 21 в одно иэкрайних положений (например, в нижнее)положительное напряжение с шины 28 управления поступает на базу транзистора 4 и30 смещает его эмиттерный переход в прямомнаправлении. Если напряжение на шине 27положительное, то ток протекает по цепи:шина 27, первый и рямосмещенный диод моста 22, переход коллектор-змиттер транзи 35 стора 4, второй прямосмещенный диодмоста 22, первая 24 выходная шина, нагрузка, На первой 24 выходной шине появляетсяположительное напряжение.Положительное напряжение с шины 2840 управления подается через диод 20 на базутранзистора 6 и смещает его эмиттерныйпереход в обратном направлении, Транзисторы 6 и 8 закрываются и напряжение натретьей 26 выходной шине отсутствует.45 Если напряжение на шине 27 отрицательное, то на первой 24 выходной шинепоявляется отрицательное напряжение врезультате протекания тока по цепи: нагрузка, первая 24 выходная шина, третий прямо 50 смещенный диод моста 22, переходколлектор - эмиттер транзистора 4, четвертый прямосмещенный диод моста 22, шина27. Положительное напряжение с шины 28управления поступает на базу транзистора55 1 и открывает его. Последовательно соединенные диод 18 и транзистор 1 шунтируютбазовую цепь транзистора 3. В результатеэтого, транзисторы 3, 7 закрываются и натретьей 26 выходной шине напряжение отсутствует,1793541 ния из схемы транзисторов с инжекционным питанием, которые потребляют большую мощность от источника управления.В предлагаемом устройстве отсутствуют двухколлекторные транзисторы, что упрощает схему и делает устройство более технологичным. Составитель А,Ткачев Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар Редактор С,Кулакова Заказ 510 Тираж Подписное ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Таким образом, при установке подвижного контакта механического переключателя 21 в нижнее положение коммутируемое напряжение любой полярности подается только на первую выходную шину. КПД 5предлагаемого коммутирующего устройства выше, чем у известных за счет исключеФормула изобретения Коммутирующее устройство, содержащее первый, второй, третий, четвертый и пятый транзисторы первого типа проводимости, шестой и седьмой транзисторы второго типа проводимости, механический переключатель на три положения со средним нейтральным положением и с одним подвижным и двумя неподвижными контактами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой резисторы, первый и второй диоды, подвижный контакт механического переключателя подключен к шине управления, базы первого и второго транзисторов соединены с первыми выводами соответственно первого и второго резисторов, эмиттеры и коллекторы первого и второго транзисторов попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к шине коммутируемого напряжения, а коллекторы через первый диод соединены с базой третьего транзистора, которая через третий резистор подключена к общей шине, эмиттер третьего транзистора соединен с эмиттером шестого транзистора, база которого подключена к первому выводу второго диода и через четвертый резистор сЬединена с общей шиной, базы четвертого и пятого транзисторов соединены с первыми выводами соответственно пятого и шестого резисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства и упрощения конструкции активных элементов, в него введены восьмой транзистор первого типа проводимости, девятый резистор, третий диод, первый и второй диодные мосты, при этом коллекторы и эмиттеры четвертого и пятого транзисторов включены в диагонали соответственно первого и второго диодных мостов, первые выводы первого и второго диодных мостов подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, а вторые выводы этих мостов соединены с шиной коммутируемого напряжения, второй вывод первого резистора соединен с вторым выводом пятого резистора и через седьмой резистор подключен к первому неподвижному контакту механического переключателя, второй вывод второго резистора соединен с вторыми выводами шестого резистора и второго диода и через восьмой резистор подключен к второму неподвижному контакту механического переключателя, эмиттеры третьего и шестого транзисторов подключены к шине коммутирующего напряжения через девятый резистор, коллекторы этих транзисторов соединены с базами соответственно седьмого и восьмого транзисторов, эмиттеры и коллекторы которых попарно соединены между собой, причем эмиттеры подключены к третьей выходной шине, а коллекторы соединены с шиной коммутируемого напряжения, третий диод включен между вторым выводом первого резистора и базой шестого транзистора.