Ключ с гальванической развязкой

СРЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3483134/18 -21 (22) 06.08.82 (46) 23.11.83. Бюл, И 43 .(72) А.P.Èàöóð (71). Донецкое отделение Института Гипроуглеавтоматизация" (53) 62!. 374 33(088.8) (5"И.Авторское свидетельство СССР

N 718925, кл. Н 03 К 17/60, 16.10.78, 2. Electronic Design 1974, ч.22, Ю 7, р.74 (прототип). (54) (57) ключ с ГАльвАнической РдзВЯЗКОЙ, содержащий два транзистора одного типа проводимости и транзисторный оптрон, светодиод которого за11 " 03 К 17/56; Н 03 К 17/14 соединен с входными винами, коллектор

4ототранзистора через первый резистор — с шиной питания, а эмиттер фототранзистора - с коллектором первого и базой второго транзисторов, эмиттеpb1 которых соединены с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного рабочего диапазона, в него введены диод и третий транзистор того же типа проводимости, база которого соединена с базой первого транзистора, коллектор — с коллектором второго транзис - тора и через второ" резистор - с шиной питания, а эмиттер — через диод с общей шиной.

1 10

Изобретение предназначено для ис" пользования в устройствах автоматики и телемеханики.

Известен ключ с гальванической развязкой, содержащий оптрон ha входе и транзистор на выходе ключа Г1)

Недостатком этого устройства, препятствующим более широкому его применению, является ограниченная область температур, в которой он применяется.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является кпюч с гальванической развязкой, содержащий два транзистора и -р-11 типа проводимости и транзисторный оптрон, светодиод которого соединен с входными шинами, коллектор фототранзистора через первый резистор " с шиной питания, а эмиттер фототранзистора - с коллектором первого и с базой второго транзисторов, эмиттеры которых соединены с общей шиной $2) .

Однако и это устройство имеет ограниченный температурный диапазон, .так как при возрастании температуры окружающей среды токи утечки Фототранзистора и первого транзистора возрастают, фиксированный ток базы первого транзистора остается неизменным, и первый транзистор выходит из насыщения, т.е. остаточное на . пряжение на нем превышает напряжение отпирания второго транзистора, что приводит к ложному откры,ванию последнего и ограничивает рабочий температурный диапазон сверху.

Бсли задаться фиксированным током базы, обеспечивающим нормальную -работу устройства как в статическом режиме, так и при переключении ключа для самой высокой допустимой температуры используемых полупроводниковых структур, то уменьшится коэффициент передачи рабочего фототока переключения при низких температурах, что препятствует срабатыванию ключа и

, сужает рабочий температурный диапа .зон устройства снизу.

Цель изобретения - расширение температурного рабочего диапазона . уст рой ства.

Поставленная цель достигается тем, что в ключ с гальванической развязкой, содержащий два транзистора одного типа проводимости, и транзисторный оптрон, светодиод которого соединен с входными шина56459

2 ми, коллектор фототранэистора через первый резистор - с шиной питания, а эмиттер фототранзистора - с кол" лектором первого и с базой второго транзисторов, эмиттеры которых соедииены с общей шиной, введены диод и третий транзистор того же типа проводимости, база которого соединена . с базой первого транзистора, коллек-«

10 тор - с коллектором второго транзис= тора и через второй резистор - с шиной питания, а эмиттер - через диод с общей шиной.

На чертеже представлена электри:15 ческая принципиальная схема ключа с гальванической развязкой.

Устройство состоит из оптрона 1, транзисторов 2-4, диода 5 и резисторов 6 и 7

20 . Светодиод оптрона 1 является входом устройства. Коллектор фототранзистора оптрона 1 соединен с шиной источника питания через первый ре-. зистор 6, коллекторы второго и треть25 его транзисторов 4 и 3 объединены и через второй резистор 7 соединены с той же шиной. Эмиттер фототранзистора соединен с базой второго транзистора 4 и с коллектором перво30 го транзистора 2, база которого соединена с базой третьего транзистора

3. Эмиттеры первого и. второго транзисторов 2 и 4 подключены к общей ,шине, а эмиттер третьего транзистора

З5, 3 подключен к аноду диода 5, катод .которого соединен с общей шиной.

Устройство работает следуюшим образом.

В исходном состоянии фототран4 зистор сптрона 1 и транзистор закРыты ° Транзистор 2 откРыт током утечки через переход коллектор-база закрытого транзистора 3, открыванию которого током утечки через переход коллектор-база транзистора

2 в начальный момент препятствует диод 5, Так как суммарный ток утечки, состоящий из тока утечки фототранзистора и тока утечки через пе" реход коллектор-база транзистора 4, стекающий через открытый транзистор

2, меньше тока насыщения этого транзистора, то насыщенный транзистор 2 закорачивает вход транзистора 4 и препятствует его ложному отпиранию.

55 При повышении температуры окружающей среды увеличивается суммарный ток утечки фототранзистора и транзистора

4, стекающий через транзистор 2, но

Составитель А.Рогожкин

Редактор Т.Киселева Техред И.Костик Корректор С.Шекмар

Заказ 9340/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I13035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

М «« ЮЮЮЮМ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 :10 при этом одновременно увеличивается

; ток транзистора 3. и пропорциональный ему ток насыщения транзистора 2.Таким образом, транзистор 2 остается в насыщвнии при самой высокой температуре, допустимой для используемых полупроводниковых структур, что препятствует ложному открыванию транзистора 4, стабилизирует статический режим и обеспечивает надежную работу устройства при самой высокой допус- тимой температуре окружающей среды, При снижении температуры окружающей среды одновременно уменьшают ; ся как токи утечки .Фототранзистора и транзистора 4, так и ток утечки транзистора 3. Уменьшение токов . утечки Фототранзистора и .транзистора 4 гарантирует ключ от ложного включения. Уменьшение тока утечки транзистора 3 уменьшает ток насыще-. ния транзистора 2, что увеличивает коэффициент передачи рабочего фототока при включении и обеспечивает надежную работу устройства в области низких температур.

При подаче команды на включение ток открытого Фототранзистора,огра56459 4 ниченный резистором 6, значитежно превышает ток насыщения транзистора

2. Транзистор 2 выходит из насыщения, что вызывает открывание транзистора 4. При этом напряжение на коллекторе закрытого транзистора 3 уменьшается до величины остаточного напряжения открывшегося транзистора 4.

Это вызывает уменьшение тока утечf0 ки через переход коллектор-база транзистора 3 и тока насыщения транзис тора 2. Коэффициент передачи рабочего тока включения возрастает, что .и способствует надежному удержанию транзистора 4 в открытом состоянии.

При снятии сигнала на включение устройство приходит в исходное состояние.

2п Таким образом, введение дополнительных элементов и Функциональ" ных связей гарантирует устройство от ложного включения при повышении температуры и обеспечивает надеж25 ную работу устройства во всем диапазоне температур, допустимых для входящих в устройство полупроводниковых структур.