Транзисторний вимикач

Винахід належить до електротехніки і може використовуватись у приладах автоматики та вимірювальної техніки. Відомий вимикач [див. Патент ФРГ № 2616527, кл. НОЗК. 17/60], який містить перший і другий n-p-n транзистори, п'ять резисторів, шину першого джерела живлення, шину другого джерела живлення. Недолік цього вимикача - комутація тільки постійного струму, Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є пристрій [див. рішення від 18.09.03 про видачу деклараційного патенту України по заявці № 2003043207], який містить навантаження, перший n-p-n транзистор, другий р-n-р транзистор, перший, другий і третій діоди, першу і другу шини джерела живлення, першу і другу шини джерела керуючої напруги, електромагнітне реле зі замикаючим контактом, перший вивід якого підключено до першої шини джерела живлення, другий вивід через навантаження з'єднано з другою шиною джерела живлення, колектори першого і другого транзисторів відповідно через перший і другий діоди підключені до першої шини джерела живлення, емітери цих транзисторів з'єднані з другим виводом замикаючого контакту, базу першого транзистора через обмотку електромагнітного реле підключено до катода третього діода і першої шини джерела керуючої напруги, анод третього діода з'єднано з базою другого транзистора і другою шиною джерела керуючої напруги. Недолік цього пристрою - неможливість плавного зменшення струму в навантаженні після вимикання пристрою. Ознаками прототипу, які схожі зі суттєвими ознаками винаходу, який заявляється є: навантаження, перший np-n транзистор, другий p-n-p транзистор, перший і другий діоди, перша і друга шини джерела живлення, колектори першого і другого транзисторів відповідно через перший і другий діоди підключені до першої шині джерела живлення, емітери цих транзисторів з'єднані з першим виводом навантаження, другий вивід якого підключено до другої шини джерела живлення. Причиною, яка перешкоджає одержанню бажаного результату - плавного зменшення струму в навантаженні після вимикання пристрою - є відсутність доповнюючих елементів, з'єднаних з іншими елементами пристрою певними схемотехнічними рішеннями. В основу винаходу поставлено задачу - зміни функціональних можливостей пристрою шляхом плавного зменшення струму в навантаженні після вимикання пристрою. Поставлене завдання вирішується таким чином, що транзисторний вимикач містить навантаження, перший np-n транзистор, другий p-n-p транзистор, перший і другий діоди, механічний перемикач з одним рухомим і одним нерухомим контактами, діодний міст, конденсатор, перший, другий і третій резистори, першу і другу шини джерела живлення, колектори першого і другого транзисторів відповідно через перший і другий діоди підключені до першої шини джерела живлення, емітери цих транзисторів з'єднані з першим виводом навантаження, другий вивід якого підключено до другої шини джерела живлення, рухомий контакт механічного перемикача з'єднано з першою шиною джерела живлення, а його нерухомий контакт підключено до першого виводу навантаження і першого виводу першої діагоналі діодного мосту, другий вивід якої через перший резистор з'єднано з другою шиною джерела живлення, базу першого транзистора через другий резистор підключено до першої обкладки конденсатора і першого виводу другої діагоналі діодного мосту, базу другого транзистора через третій резистор з'єднано з другою обкладкою конденсатора і другим виводом другої діагоналі діодного мосту. Транзисторний вимикач відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені механічний перемикач з одним рухомим і одним нерухомим контактами, діодний міст, конденсатор, перший, другий і третій резистори, при цьому рухомий контакт механічного перемикача з'єднано з першою шиною джерела живлення, а його нерухомий контакт підключено до першого виводу навантаження і першого виводу першої діагоналі діодного мосту, другий вивід якої через перший резистор з'єднано з другою шиною джерела живлення, базу першого транзистора через другий резистор підключено до першої обкладки конденсатора і першого виводу другої діагоналі діодного мосту, базу другого транзистора через третій резистор з'єднано з другою обкладкою конденсатора і другим виводом другої діагоналі діодного мосту. Доказом наявності причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - плавне зменшення струму в навантаженні після вимикання пристрою - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу. При відсутності в технічному рішенні хоча б однієї ознаки технічний результат не досягається. На кресленні зображена схема транзисторного вимикача. Транзисторний вимикач містить навантаження 1, перший 2 n-p-n транзистор, другий 3 p-n-p транзистор, перший 4 і другий 5 діоди, механічний перемикач 6 з одним рухомим і одним нерухомим контактами, діодний міст 7, конденсатор 8, перший 9, другий 10 і третій 11 резистори, першу 12 і другу 13 шини джерела живлення, колектори першого 2 і другого 3 транзисторів відповідно через перший 4 і другий 5 діоди підключені до першої 12 шини джерела живлення, емітери цих транзисторів з'єднані з першим виводом навантаження 1, другий вивід якого підключено до другої 13 шини джерела живлення, рухомий контакт механічного перемикача 6 з'єднано з першою 12 шиною джерела живлення, а його нерухомий контакт підключено до першого виводу навантаження 1 і першого виводу першої діагоналі діодного мосту 7, другий вивід якої через перший 9 резистор з'єднано з другою 13 шиною джерела живлення, базу першого 2 транзистора через другий 10 резистор підключено до першої обкладки конденсатора 8 і першого виводу другої діагоналі діодного мосту 7, базу другого 3 транзистора через третій 11 резистор з'єднано з другою обкладкою конденсатора 8 і другим виводом другої діагоналі діодного мосту 7. Транзисторний вимикач працює таким чином. Коли перемикач 6 розімкнутий, а на шини 12 і 13 подається напруга живлення, то транзистори 2 і 3 закрити і струм через навантаження 1 не протікає При замиканні перемикача 6 через навантаження 1 і першу діагональ діодного мосту 7 протікає струм. Конденсатор 8 заряджається, при цьому його ліва (за схемою) обкладка має позитивний потенціал, а права - негативний. При вимиканні перемикача 6 заряд, який накопичується на конденсаторі 8 підтримує відкритими емітерні переходи транзисторів 2 і 3, тому струм буде протікати через навантаження 1. Коли плюс змінної напруги прикладається до шини 12, а мінус - до шини 13, то струм протікає по ланцюгу: шина 12, діод 4, перехід колектор-емітер транзистора 2, навантаження 1, шина 13. Коли плюс змінної напруги прикладається до шини 13, а мінус - до шини 12, то струм протікає по ланцюгу: шина 13, навантаження 1, перехід емітер-колектор транзистора 3, діод 5, шина 12. При розряді конденсатора 8 базовий струм транзисторів 2 і 3 зменшується, внаслідок чого струм через навантаження 1 також зменшується. Час розрядження конденсатора 8 дорівнює: t = C8(R10 + R11) , де С8 - ємність конденсатора 8, R10, R11 - опір резисторів 10 і 11. Час розрядження конденсатора 8 можна регулювати одночасно змінюючи опір резисторів 10 і 11. При цьому змінюється час зменшення струму в навантаженні 1.