SU970691A1 - Транзисторный импульсный ключ - Google Patents

Description

(54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и мржет быть использовано в системах управлени  тиристоргили, тиристорными преобразовател ми и другими устройствами защитой от токов перегрузок.

Известны дискретные транзисторные усилители, содержащие входной и вы- , ходной транзисторы, включенные по схеме с общим эмиттером, и защитную  чейку на дополнительном транзисторе и диодах 13.

Недостатком известных устройств  вл етс  невысока  надежность, обусловленна  инерционностью срабатывани  защитной  чейки.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  транзисторный импульсный ключ, содержащий датчик тока, один вывод которого подсоединен через нагрузку к клемме дл  подключени  минусового вывода первого источника тока, а второй через коллекторноэмиттерный переход соединен с клеммой дл .подключени  плюсового вывода второго источника тока, при этом эмиттер силового транзистора подсоединен через первый резистор к его базе и к первому выводу второго резистора , управл ющий транзистор.

эмиттер которого подсоединен к клем ме дл  подключени  минусового вывода первого источника тока и через третий резистор к его коллектору, четвертый резистор, один из выводов которого подсоединен к клемме дл  подключени  источника управл ющего напр жени  1.

Недостаток такого устройства за10 ключаетс  в невысокой надежности, обусловленной инерционностью срабатывани  защиты и отсутствием аварийного режима в цепи нагрузки.

Цель изобретени  - повышение на15 дежности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный ключ, снабжен резистивным делителем напр жени , кс)мпаратором и дополнительным транзис20 тором, коллектор и база которого подсоединены соответственно ко второму выводу второго и четвертого резисторов , и эмиттер св зан с коллектором управл ющего транзистора, база

25 которого соединена с выходом компаратора , входы которого подсоединены соответственно к точке соединени  датчика тока с нагрузкой и к средней точке резистивного делител , крайние

30 выводы которого св заны с коллектором силового транзистора и с клеммой дл  подключени  минусового вывода первого источника тока.

На чертеже показана принципиальна  электрическа  схема транзистор-, ного импульсного ключа.

Транзисторный импульсный ключ содержит силовой транзистор 1, включенный последовательно с источниками питани , датчиком 2 тока и нагрузкой 3, четыре резисторы 4-7, первый 4 из которых включен между эмиттером и базой силового транзистора 1, предоконечный транзистор 8, коллектор , база и эмиттер которого через второй 5, четвертый 6, третий 7 резисторы подключены сгоответственно к базе силового транзистора 1, к клемме дл  подключени  источника управл ющего напр жени  и к клемме дл  подключени  минусового вывода первого источника питани , управл ющий транзистор 9, коллектор-эмиттерный переход которого включен параллельно третьему резистору 7, компаратор 10, выход которого подключен к базе управл ющего транзистора 9, делитель 11 напр жени , включенный между коллектором силового транзистора 1 и клеммой дл  подключени  минусового вывода первого источника питани , причем первый и второй входы компаратора 10 подключены соответственно к точке соединени  датчика 2 тока с нагрузкой 3 и к среднему выводу делител  11 напр жени .

Транзисторный импульсный ключ работает следующим образом.

При отсутствии сигнала управлени  устройством предоконечный транзистор

8заперт независимо от состо ни  управл ющего транзистора 9. При этом базовый ток силового транзистора 1 равен нулю, силовой транзистор 1 заперт и напр жение на.нагЕ)узке 3 равно нулю.

При поступлении сигнала управлени  через четвертый резистор б начинает протекать базовый ток предоконечного транзистора 8. Величина этого тока, а следовательно, и коллекторного тока предоконечного транзистора 8 зависит от состо ни  управл ющего транзистора 9. При насыщенном состо нии управл ющего транзистора

9предоконечный транзистор 8 насыщен , и его коллекторный ток ограничиваетс  вторым резистором 5. Запирание управл ющего транзистора 9 приводит к введению в цепь эмиттера предоконечного транзистора 8 третьего резистора 7, который ограничивает эмиттерный, а следовательно, и коллекторный ток предоконечного транзистора 8. Уменьшение коллекторного тока предоконечного транзистора 8 приводит к уменьшению коллекторного тока силового транзистора 1. Сопротивление резистора 7 выбираетс  таким , чтобы уменьшить величину коллекторного тока транзистора 1 при ко ротком замыкании нагрузки до величины , безопасной с точки зрени  перегрева этого транзистора.

Датчик 2 тока, нагрузка 3 и делитель 11 напр жени  образуют мостовую схему, знак напр жени  на диагонали которого зависит от величины сопротивлени  нагрузки 3. Отношение резисторов в делителе 11 напр жени  равно отношению сопротивлени  датчика 2 тока к минимальному сопротивлению нагрузки 3.

Если сопротивление нагрузки 3

больше или равно номинальному значениш , напр жение на первом входе компаратора 10 больше, чем на втором, что приводит к по влению .на выходе

компаратора 10 высокого уровн  потенциала , насыщению управл ющего 9, а следовательно, и силового 1 транзистора .

Если сопротивление нагрузки 3

меньше минимального значени , то напр жение на первом входе компаратора 10 меньше, чем на втором, на выходе компаратора 10 устанавливаетс  уровень низкого потенциала, управл ющий

транзистор 9 заперт, и по силовому транзистору 1 протекает небольшой по величине ток, удерживающий компаратор 10 в состо нии низкого выходного потенциала .

После устранени  аварийного режима в цепи нагрузки 3 знак напр жени  на диагонали мостовой схемы измен етс  на противоположный, управл ющий транзистор 9 переходит в насыщенное состо ние, что обеспечивает автоматическое возвращение устройства в рабочее состо ние.

Предлагаемое устройство не содержит элементов задержки, т.е. имеет предельно высокое быстродействие срабывани  защиты. Это обеспечивает существенное увеличение надежности устройства за счет исключени  бросков тока силового транзистора при первоначальном включении устройства

на короткозамкнутую нагрузку, а также при коротком замыкании нагрузки при включенном состо нии ключа.

Автоматическое возвращение устройства в рабочее состо ние после

устранени  аварийного режима в цепи нагрузки позвол ет исключить необходимость переключени  сигнала управлени  или источника питани , что значительно упрощает управление устройства и расшир ет область его применени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР №344547, кл. Н 02 Н 7/20, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №438114, кл. Н 03 К 17/56, 1974.