Пристрій для управління індуктивним навантаженням постійного струму

Пристрій для управління індуктивним навантаженням постійного струму, що містить виводи, для підключення індуктивного навантаження, зашунтовані послідовним діодно-резистивним лан 3 тор, перехід Б-Е першого транзистора і перехід КЕ другого транзистора. Збільшення ємкості конденсатора, включеного в силовий ланцюг, з метою збільшення форсуючого струму, збільшує постійну часу його розряду і, отже, знижує допустиму частоту комутації. Крім того, ЕДС самоіндукції електромагніту, визначувана величиною другого резистора, підключеного послідовно з переходом Б-Е другого транзистора, як розрядний RD-ланцюг, до обмотки електромагніту, може перевищувати напругу на конденсаторі, зарядженого до різниці напруги джерел підвищеної і зниженої напруги. При цьому до колекторного переходу першого транзистора може прикладатися зворотна напруга, що знижує надійність пристрою. Мета винаходу - підвищення швидкодії і надійності пристрою, а також поліпшення габаритномасових характеристик. Поставлена мета досягається тим, що в пристрої для управління індуктивним навантаженням постійного струму, що містить виводи для підключення індуктивного навантаження, зашунтовані послідовним діодно-резистивним ланцюгом, силовий ключ, наприклад N-P-N транзистор, вхід якого підключений до виводу для подачі сигналу, що управляє, конденсатор, діод, два транзистори, два резистори і виводи для підключення джерел підвищеної і зниженої напруги, причому виводи для підключення джерела зниженої напруги, діод, виводи для підключення індуктивного навантаження і силовий ключ сполучені послідовно, між виводом для підключення джерела підвищеної напруги і виводом для підключення індуктивного навантаження, сполученим з діодом, включений перший транзистор - форсуючий, наприклад P-N-P типу, між входом якого і загальною шиною джерел живлення включені послідовно сполучені перший резистор і другий транзистор - керуючий, наприклад N-P-N типу, вхід якого через послідовно сполучені другий резистор і конденсатор підключений до входу для подачі сигналу, що управляє. На кресленні приведена принципова схема пристрою. Пристрій містить виводи для підключення індуктивного навантаження 1, зашунтовані послідовним диодно-резистивним ланцюгом 2, силовий ключ 3, вхід якого підключений до виводу для подачі сигналу Uy, що управляє, конденсатор 4, діод 5, форсучий 6 і керуючий 7 транзистори, перший 8 і другий 9 резистори, виводи для підключення джерел підвищеної U в і зниженої UH напруги. Виводи для підключення джерела зниженої напруги UH, діод 5, виводи для підключення індуктивного навантаження 1 і силовий ключ 3 сполучені послідовно. Між виводом для підключення джерела підвищеної напруги UB і виводом для підключення індуктивного навантаження 1, сполученим з діодом 5, включений форсуючий транзистор 6, між входом якого і загальною шиною джерел живлення включені послідовно сполучені перший резистор 8 і керуючий транзистор 7, вхід якого через послідов 92185 4 но сполучені другий резистор 9 і конденсатор 4 підключений до виводу для подачі сигналу Uy, що управляє. Пристрій працює таким чином. При подачі сигналу Uy, що управляє, відкривається силовий ключ 3, також через послідовно включені конденсатор 4 і резистор 9, створюючі диференціюючий RC-ланцюг, відкривається керуючий транзистор 7. Вихідний струм керуючого транзистора 7, обмежений резистором 8, відкриває форсуючий транзистор 6, через який в навантаження 1 від джерела підвищеної напруги UB протікає форсуючий струм, швидкість наростання якого визначається відповідно до формули di U dt L тільки напругою джерела підвищеної напруги UB і індуктивністю навантаження 1. Через час, необхідний для зростання форсуючого струму навантаження 1 до заданої величини і визначуваний постійною часу RC - ланцюгу, утвореному конденсатором 4 і резистором 9, керуючий транзистор 7 і форсуючий транзистор 6 закриваються, відкривається діод 5 і в навантаженні 1 підтримується мінімально необхідний струм, визначуваний напругою джерела зниженої напруги UH і внутрішнім активним опором навантаження 1. У зв'язку з тим, що часозадаючий конденсатор 4 встановлений у вхідному ланцюзі керуючого транзистора 7, струм в якому менше струму у вихідному ланцюзі форсуючого транзистора 6 на величину, визначувану твором коефіцієнтів посилення форсуючого 6 і керуючого 7 транзисторів, пропорційно зменшена і ємкість конденсатора 4 в порівнянні з прототипом, що дозволяє істотно поліпшити габаритно-масові характеристики пристрою. При знятті сигналу Uy, що управляє, закривається силовий ключ 3 і електромагнітна енергія, накопичена в індуктивності навантаження 1, розряджається через послідовний RD-ланцюг 2. Конденсатор 4 розряджається через джерело сигналу, що управляє, вхідний опір керуючого транзистора 7 і резистор 9. При цьому часи заряду і розряду конденсатора 4 практично рівні оскільки визначаються в основному величинами конденсатора 4 і резистора 9. Повторна подача сигналу, що управляє, і протікання форсуючого струму через навантаження можливо після повного розряду конденсатора 4. Таким чином, використання форсуючого транзистора в силовому ланцюзі послідовно з індуктивним навантаженням, а часозадаючого конденсатора в слабкострумовому ланцюзі управління пристрою дозволяє на 2...3 порядку зменшити ємкість конденсатора і тим самим поліпшити габаритно-масові характеристики пристрою, забезпечити допустимі режими роботи всіх елементів, чим підвищити надійність пристрою, а також підвищити його швидкодію, забезпечивши мінімально можливий період комутації навантаження, рівний подвоєному часу протікання форсуючого струму через навантаження. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 92185 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