Пристрій для керування індуктивним навантаженням

Пристрій для керування індуктивним навантаженням, що містить ключ, включений між джере 3 Недоліками такого пристрою є низька надійність, обумовлена наявністю додаткового погоджуючого блоку, ускладнюючого пристрій, а також низький ККД, обумовлений схемою включення транзистора зі спільним колектором, що не забезпечує ключового режиму роботи транзистора. Ціль винаходу - підвищення надійності, ККД і спрощення пристрою. Поставлена мета досягається тим, що в пристрій для керування індуктивним навантаженням, що містить ключ, включений між джерелом напруги й індуктивним навантаженням, вхід ключа з'єднаний з логічним блоком керування, блок гасіння струму самоіндукції, що підключений паралельно навантаженню і складається з послідовно з'єднаних діода і транзисторного вузла, виконаного на транзисторі, база якого з'єднана зі спільною точкою з'єднання резистора і стабілітрона, що утворюють послідовний ланцюжок, що підключений резистором до емітеру, а стабілітроном - до колектора транзистора, які є відповідно входом і виходом вузла, додатково введені трансформатор і діод, через який перша обмотка трансформатора включена між емітером і базою транзистора, а друга обмотка трансформатора послідовно з'єднана з діодом і транзисторним вузлом. На кресленні приведена схема пристрою для керування індуктивним навантаженням. Пристрій містить ключ 1, включений між джерелом напруги й індуктивним навантаженням 2, вхід ключа з'єднаний з логічним блоком керування 3, блок гасіння струму самоіндукції 4, що підключений паралельно навантаженню 2 і складається з послідовно з'єднаних діода 5 і транзисторного вузла 6, виконаного на транзисторі 7, база якого з'єднана зі спільною точкою з'єднання резистора 8 і стабілітрона 9, що утворюють послідовний ланцюжок, що підключений резистором 8 до емітеру, а стабілітроном 9 - до колектора транзистора 7, які є відповідно входом і виходом транзисторного вузла 6, у блок гасіння струму самоіндукції 4 додатково введений трансформатор 10 і діод 11, через який перша обмотка 12 трансформатора 10 включена між емітером і базою транзистора 7, а друга обмотка 13 трансформатора 10 послідовно з'єднана з діодом 5 і транзисторним вузлом 6. Пристрій працює в такий спосіб. При надходженні сигналу з логічного блоку 3 ключ 1 підключає індуктивне навантаження 2 до джерела напруги. Струм, що протікає в навантаженні, створює в ній запас енергії магнітного поля. При відключенні індуктивного навантаження 2 ключем 1 по сигналі 90049 4 з логічного блоку 3 від джерела напруги в навантаженні виникає електрорушійна сила (EPC) самоіндукції, що перешкоджає зміні струму в навантаженні. При цьому полярність EPC самоіндукції протилежна полярності джерела напруги, і діод 5 блоку гасіння струму самоіндукції 4 виявляється відкритим. EPC самоіндукції через другу обмотку 13 трансформатора 10 прикладається до колектор-еміттерного переходу транзистора 7. При досягненні EPC величини, рівної напрузі пробою стабілітрона 9, через другу обмотку 13 трансформатора 10 і стабілітрон 9 починає протікати струм, що викликає в ланцюзі першої обмотки 12 трансформатора 10, діода 11 і резистора 8 протікання струму, пропорційного коефіцієнту трансформації трансформатора 10. При досягненні на резисторі 8 напруги, що перевищує значення відкриття базаемітерного переходу, транзистор 7 починає відкриватися. Наявність позитивного зворотного зв'язку між транзистором 7 і трансформатором 10 приводить до лавинооподібного відкриття транзистора 7 до насичення. При цьому спадання напруги на блоці гасіння струму самоіндукції мало, що обмежує EPC самоіндукції, і струм у навантаженні змінюється повільно. Через час, обумовлений вольт-секундною характеристикою трансформатора 10, протікання струму в першій обмотці 12 припиняється, і транзистор 7 починає закриватися, спадання напруги на ньому збільшується і досягає рівня напруги пробою стабілітрона 9. Струм, що протікає через стабілітрон 9 і база-емітерний перехід транзистора 7, підтримує транзистор 7 у лінійному режимі. Діод 11 перешкоджає шунтуванню база-емітерного переходу транзистора 7. Наявність транзистора 7 зменшує струм, що протікає через стабілітрон 9, пропорційно коефіцієнту передачі транзистора 7. При цьому значення EPC самоіндукції зростає до рівня суми спадань напруги на стабілітроні 9, база-емітерном переході транзистора 7 і діоді 5, що забезпечує швидкий спад струму в навантаженні. Змінюючи момент включення ключа 1 логічним блоком керування 3, можна керувати швидкістю зміни струму в навантаженні, тим самим забезпечуючи роботу індуктивного навантаження 2 у режимі широтноімпульсної модуляції (ШIM) і одночасно зберігаючи швидкий спад струму в навантаженні при повному вимиканні навантаження. Відсутність додаткових погоджучих блоків для керування транзистором у блоці гасіння струму самоіндукції 4 підвищує надійність, а забезпечення режиму насичення транзистора забезпечує високий ККД пристрою. 5 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 90049 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601