ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ ТРАНЗИСТОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относиться к области электротехники, а именно к технике коммутации цепей, и может быть использована для замыкания и размыкания электронных цепей.
Переключающими транзисторными устройствами можно производить управление мощными лампами накаливания, нагревательными ТЭНами, даже электроприводами. У биполярного транзистора имеется три вывода: 1. Коллектор, 2. Эмиттер, 3. База.
На биполярных полупроводниках строятся переключающие устройства - конструкция простая, не требует наличия большого количества элементов. При помощи переключателя осуществляется замыкание и размыкание участка цепи. Происходит это с помощью сигнала управления (который вырабатывает микроконтроллер), подаваемого на базу транзистора. Простыми схемами на транзисторных ключах можно производить коммутацию токов в интервале 0,15…14 А, напряжений 50…500 В. Все зависит от конкретного типа транзистора. Устройство может производить коммутацию нагрузки 5-7 кВт при помощи управляющего сигнала, мощность которого не превышает сотни милливатт.
Известны различные переключающие транзисторные устройства, состоящие из двух последовательно включенных транзисторов типа p-n-p и n-p-n и логической схемы управления. См. diodov.net>tranzistornyi-klyuch/ Транзисторный ключ на биполярном транзисторе. studopedia.su>…tranzistornie-klyuchevie-shemi.html. Однако известные переключающие устройства имеют низкую надежность работы.
Целью полезной модели является повышения надежности работы переключающего транзитного устройства.
Поставленная цель достигается тем, что переключающее транзисторное устройство, состоящее из двух последовательно включенных транзисторов типа p-n-p и n-p-n и логической схемы управления, отличающееся тем, что параллельно с коллекторно-базовым переходом каждого ключевого транзистора включен дополнительный транзистор того же типа проводимости, база которого через резистор соединена с выходом устройства.
На фигуре приведена схема переключающего транзисторного устройства. Она состоит из двух последовательно включенных транзисторов 1 и 2 типа p-n-p и n-p-n, логической схемы 3 управления и двух дополнительных транзисторов 4 и 5, включенных параллельно с коллекторно-базовыми переходами основных транзисторов. Базы дополнительных транзисторов через резисторы 6 и 7 соединены с выходом переключателя 8, а подача управляющих сигналов на базы ключевых триодов осуществляется через резисторы 9 и 10.
Управляющий двухпозиционный сигнал поступает на вход логической схемы 3, имеющей парафазные по току выходы и управляющей ключевыми триодами. В зависимости от значения входного сигнала возбуждается один из выходов логической схемы, через который протекает ток управления ключевым триодом своего плеча.
Если в исходном состоянии возбужден левый выход логической схемы, то по цепи источника питания, коллекторно резистора базовый переход левого ключевого транзистора 2 и 10 протекает управляющий ток выбранной величины. Транзистор 2 находится в насыщении и передает на выход переключателя 8 значение напряжения источника. Другой ключевой транзистор 1 в это время закрыт, так как открыт дополнительный транзистор 4, который шунтирует переход коллектор-база транзистора 1.
Управляющий переход транзистора 2 в это время не шунтируется транзистором 5, так как коллектор и база этого транзистора находятся практически, под одним и тем же потенциалом.
В момент изменения значения входного сигнала на противоположное возбуждается правый выход логической схемы 3, и исчезает ток управления в левом плече ключа. Однако, так как транзистор 2 находился в насыщении, на выходе 8 продолжает сохраняться исходное значение выходного напряжения, и транзистор 4 остается открытым и коммутирует через себя на правый источник питания управляющий ток правого плеча, протекающий через резистор 9. В момент выхода из насыщения транзистора 2 за счет положительной обратной связи закрывается транзистор 4, открывается ключевой транзистор 1 и одновременно открывается транзистор 5, фиксируя на базе транзистора 2 напряжение левого источника и надежно закрывая его.
На выход 8 переключателя передается напряжение правого источника питания.
Резисторы 6 и 7 выбраны одинаковыми и значительно превышают по величине сопротивление внешней нагрузки переключателя.
Таким образом, повышается надежность работы переключающего транзисторного устройства.