SU1374420A1 - Reversible current switch for inductive load control - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и радиотехники. Реверсивный переключатель тока дл  управлени  индуктивной нагрузкой содержит мостовую схему на четырех транзисторных ключах 1-4, выполненных составными на транзисторах 5-12 разного типа проводимости, управл ющие транзисторы 13,14, резисторы 15-18, диоды 19,20, транзисторы 21, 22, индуктивную нагрузку 23, выводы 24,25 дл  подключени  нагрузки, шину (Ш) 26 питани , общую Ш 27-и управл ющие Ш 28,29. Изобретение повьшает надежность при сохранении экономичности . 1 ил. iThe invention relates to the field of electrical engineering and radio engineering. A reverse current switch for controlling inductive load contains a bridge circuit on four transistor switches 1-4, made of composite on transistors 5-12 of different conductivity types, control transistors 13.14, resistors 15-18, diodes 19.20, transistors 21, 22 , inductive load 23, conclusions 24.25 for connecting the load, power bus (W) 26, total W 27 and control W 28,29. The invention improves reliability while maintaining efficiency. 1 il. i

Description

(Л(L

00 00

4;four;

4four

Изобретение относитс  к электротехнике и радиоэлектронике и может быть использовано в различных электротехнических и радиоэлектронных устройствах, в частности длш реверсивного управлени  индуктивными нагрузками , например, пол ризованными электромагнитными реле и электродвигател ми посто нного тока.The invention relates to electrical engineering and electronics and can be used in various electrical and electronic equipment, in particular for reversing control of inductive loads, for example, polarized electromagnetic relays and DC motors.

Цель изобретени  - повышение надежности при сохранении экономичности за счет исключени  протекани  сквозных токов.The purpose of the invention is to increase reliability while maintaining efficiency by eliminating the flow of through currents.

На чертеже представлена принци- пиальна51 электрическа  схема реверсивного переключател  тока дл  управлени  индуктивной нагрузкой.The drawing shows a principal 51 electrical circuit of a reversible current switch for controlling inductive load.

Устройство содержит мостовую схему на четырех транзисторных ключахThe device contains a bridge circuit on four transistor switches

1 - 414

, которые выполнены составнымиCompleted

на транзисторах разного типа проводимости , соответственно 5 12, первый и второй управл ющие транзисторы 13 и 14, четыре резистора 15 - 18, два диода 19 и 20, два дополнительных транзистора 21 и 22, индуктивную нагрузку 23, выводы 24 и 25 дл  подключени  нагрузки, шину 26 питани , общую шину 27, первую и вторило управл ющие шины 28 и 29,On transistors of different types of conductivity, respectively 5 12, first and second control transistors 13 and 14, four resistors 15-18, two diodes 19 and 20, two additional transistors 21 and 22, inductive load 23, terminals 24 and 25 for connecting the load , power bus 26, common bus 27, first and secondary control buses 28 and 29,

Выводы одной из диагоналей мосто- Boii схемы соединены с выводами 24 иThe conclusions of one of the diagonals of the bridge are connected to pins 24 and

25подключени  индуктивной нагрузки 23, выводы другой диагонали - с шино25connect inductive load 23, the conclusions of the other diagonal - with the tire

26питани  и общей шиной 27.26 power and common bus 27.

Базы первого и второго управл ющих транзисторов 13 и 14 через составл ющие первый и второй резисторы 15 и 16 соединены с первой и второй управл ющими шинами 28 и 29 и с эмиттерами соответствующих дополнительных транзисторов 22 и 21, коллекторы управл ющих транзисторов 13 и 14 через соответствующие третий и четвертый резисторы 18 и 17 и эмиттеры непосредственно подключены к базам транзисторных ключей противопололшых плс ч мостовой схемы, соответственно 2,3 и 1,4, базы первого и второго дополнительных транзисторов 21 и 22 соединены с общей шиной, эмиттеры через соответствующие первый и второ диоды 19 и 20 соединены с выводами 24 и 25 подключени  индуктивной нагрузки 23, и коллекторы через база эмиттерные переходы выходных транзисторов 9 и 11 транзисторных ключейThe bases of the first and second control transistors 13 and 14 through the components of the first and second resistors 15 and 16 are connected to the first and second control buses 28 and 29 and to the emitters of the respective additional transistors 22 and 21, the collectors of the control transistors 13 and 14 through the respective the third and fourth resistors 18 and 17 and the emitters are directly connected to the bases of transistor switches of anti-half-four pls h bridge circuit, respectively 2.3 and 1.4, the bases of the first and second additional transistors 21 and 22 are connected to a common bus, emitt The drivers are connected through the corresponding first and second diodes 19 and 20 to the terminals 24 and 25 of connecting inductive load 23, and the collectors through the base emitter junction of output transistors 9 and 11 of transistor switches

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

3 и 4 соединены с выводами 24 и 25 подключени  индуктивной нагрузки 23.3 and 4 are connected to terminals 24 and 25 of connecting inductive load 23.

Устро 1ство работает следующим образом .The arrangement works as follows.

При подаче напр жени  управлени  на первую шину 28 управлени  открываетс  первый управл юи1,ий транзистор 13, который, в свою очередь, открывает транзисторные ключи 2 и 3 путем пропускани  их базового тока. Через открытые транзисторные ключи 2 и 3 по нагрузке 23 начинает протекать ток в направлении от вывода 24 к выводу 25. При этом, через открытый транзисторный ключ 2 к последовательно соединенным эмиттерному переходу первого дополнительного транзистора 21 и второму диоду 20 прикладываетс  напр жение питани , которое дл  них  вл етс  обратным. Но поскольку при этом параллельно и встречно эмиттер- ному переходу первого дополнительного транзистора 21 включены последовательно соединенные э мттерные переходы второго управл юш,его транзистора 14 и входного транзистора 12 транзисторного ключа 4, то обратное напр жение на эмиттерном переходе первого дополнительного транзистора 21 не превышает двойного пр мого падени  напр жени  на эмиттерном .переходе транзисторов, которое  вл етс  неопасным дл  низковольтного эмиттерного перехода первого дополнительного транзистора 21.When the control voltage is applied to the first control bus 28, the first control opens, the transistor 13, which in turn opens the transistor switches 2 and 3 by passing their base current. Through open transistor switches 2 and 3, load 23 begins to flow a current in the direction from pin 24 to pin 25. At the same time, a power switch is applied to the emitter junction of the first auxiliary transistor 21 and the second diode 20 through the open transistor switch 2 they are reversed. But since the parallel and counter-emitter junction of the first additional transistor 21 is connected to the serially connected emitters of the second control, its transistor 14 and the input transistor 12 of the transistor switch 4, the reverse voltage at the emitter junction of the first additional transistor 21 does not exceed double direct voltage drop at the emitter junction of transistors, which is not dangerous for a low-voltage emitter junction of the first transistor 21.

При сн тии напр лсени  управлени  с первой шины 28 управлени  закоы- ваетс  первый управл ющий транзистор 13, который обрывает базовый ток транзисторных ключей 2 и 3. При этом . закрываютс  транзисторный ключ 2 и входной транзистор 10 составного транзисторного ключа 3. Закрытие выходного транзистора 9 составного транзисторного ключа 3 не происходит, поскольку при закрывании транзисторного ключа 2, обрывающего депь питани  1П1ДУКТИВНОЙ нагрузки 23, возникает напр жение самоиндукции индуктивной нагрузки 23, открывающее через второй диод 20 первый дополнительный транзистор 21, который, образу  с выходным транзистором 9 транзисторный аналог тиристора, поддерживает его во включенном состо нии на врем  замыкани  тока самоиндукции индуктивной нагрузки 23.When the control line is removed from the first control bus 28, the first control transistor 13 is closed, which breaks the base current of the transistor switches 2 and 3. Herewith. the transistor switch 2 and the input transistor 10 of the composite transistor switch 3 are closed. The output transistor 9 of the composite transistor switch 3 does not close because when the transistor switch 2 closes the power supply 1P1 of the DRIVE load 23, the self-induction load 23 opens through the second diode 20 the first additional transistor 21, which, with the output transistor 9, forms a transistor analogue of the thyristor, maintains it in the on state for the time of current closure self-induction inductive load 23.

33

Таким образом, при сн тии напр жени  управлени  цепь индуктивной нагрузки 23 оказываетс  закороченно через второй диод 20 транзисторным аналогом тиристора, образованного первым дополнительным транзистором 21 и выходным транзистором 9 составного транзисторного ключа 3.Thus, when the control voltage is removed, the inductive load circuit 23 is shorted through the second diode 20 by the transistor analog of the thyristor formed by the first auxiliary transistor 21 and the output transistor 9 of the composite transistor switch 3.

Во врем  протекани  тока самоиндукции индуктивной нагрузки 23 за счет имеющегос  соединени  эмиттера первого дополнительного транзистора 21 с базой второго управл ющего транзистора 14 к эмиттерному переходу последнего прикладываетс  запирающе напр л ение. Наличие запирающего на- пр лсени  на входе второго управл ющего транзистора 14, подключенного базой к второй шине 29 управлени , во врем  замыкани  тока самоиндукци индуктивной нагрузки 23, возникающего при сн тии напр жени  управлени  с первой шины 28 управлени , надежн исключает в случае подачи напр жени управлени  на вторую шину 29 управлени  включение второго управл ющего транзистора 14, управл ющего вклчением транзисторных ключей 1 и 4. Поэтому во врем  замыкани  тока самоиндукции , когда открыт выходной транзистор 9 составного транзисторного ключа 3, включение наход щегос вместе с ним в одной стойке мостово схемы транзисторного ключа 1 не происходит , что исключает сквозные токи в мостовой схеме при управлении с длительностью паузы между моменто сн ти  напр жени  управлени  с одно из шин управлени  и моментом подачи напр жени  управлени  на другую шиDuring the flow of self-induction current inductive load 23 due to the existing connection of the emitter of the first additional transistor 21 with the base of the second control transistor 14 to the emitter junction of the latter is applied locking voltage. The presence of a blocking conductor at the input of the second control transistor 14 connected by the base to the second control bus 29 during the current closure self-induction of the inductive load 23 that occurs when the control voltage is removed from the first control bus 28 is reliably eliminated control line on the second control bus 29 turn on the second control transistor 14, which controls the switching on of the transistor switches 1 and 4. Therefore, during the closing of the self-induction current, when the output transistor 9 of the composite transition is open key 3, switching on the bridge circuit of transistor switch 1 along with it in one rack does not occur, which eliminates the through-currents in the bridge circuit during control with a pause between the time of control voltage removal from one of the control buses and the voltage supply moment control to another shi

00

5five

00

5five

00

5five

00

ну управлени , меньшей времени замыкани  тока самоиндукции индуктивной нагрузки.Well, control, less time closure self-induction current inductive load.

Работа переключател  при подаче и сн тиии напр жени  управлени  на вторую шину 29 управлени  происходит аналогично.The operation of the switch during the supply and discharge of control voltage to the second control bus 29 is similar.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Реверсивный переключатель тока дл  управлени  индуктивной нагрузкой, содержащий мостовую схему на четырех транзисторных ключах,, которые выполнены составными на транзисторах разного типа проводимости, выводы одной из диагоналей мостовой схемы соединены с выводами подключени  индуктивной нагрузки, выводы другой диагонали - с шиной питани  и общей шиной, два управл ющих транзистора, базы которых соединены соответственно с первой и второй шинами управлени , а коллекторы и эмиттеры - с базами транзисторных ключей противоположных плеч мостовой схемы, два диода, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, введены два дополнительных транзистора, базы которых соединены с общей шиной, а коллекторы через база-эмиттерные переходы выходных транзисторов третьего и четвертого составных транзисторных ключей - с выводами подключени  нагрузки, эмиттеры дополнительных транзисторов соединены через соответствующие диоды с выводами подключени  нагрузки и с базами соответствующих управл ющих транзисторов.A reverse current switch for controlling an inductive load, which contains a bridge circuit on four transistor switches, which are made of composite transistors of different conduction types, the terminals of one of the diagonals of the bridge circuit are connected to the terminals of an inductive load, the terminals of the other diagonal are connected to the power bus and a common bus, two control transistors, the bases of which are connected respectively to the first and second control buses, and the collectors and emitters are connected to the bases of the transistor keys of the opposite arms bridge circuit, two diodes, which are due to the fact that, in order to increase reliability, two additional transistors are introduced, the bases of which are connected to the common bus, and the collectors through the emitter junction of the output transistors of the third and fourth composite transistor switches are connected loads, emitters of additional transistors are connected through corresponding diodes to the terminals of the load and to the bases of the corresponding control transistors.