СИЛОВОЙ КЛЮЧ НА МДП-ТРАНЗИСТОРЕ Российский патент 2010 года по МПК H03K17/56 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах.

Известен силовой ключ, содержащий разделительный трансформатор, два взаимодополняющих биполярных транзистора, конденсаторы, резисторы и диоды (высокочастотные конверторы на мощных МДП-транзисторах / Б.В.Кабелев - ЭТвА, 1984, вып.15, с.27, рис.5).

Однако этот ключ не позволяет коммутировать длительные импульсы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, резистор, диоды и два транзистора, эмиттеры и базы двух взаимодополняющих транзисторов соединены непосредственно, эмиттеры транзисторов подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, конец которой подключен к истоку МДП-транзистора и через резистор к базам транзисторов, коллекторы которых через диоды в отпирающем направлении подключены к затвору МДП-транзистора (патент РФ, №2337473), который выбран в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор с вторичной обмоткой, конец которой непосредственно соединен с истоком МДП-транзистора, введен двуханодный стабилитрон, который включен между началом вторичной обмотки и затвором МДП-транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема силового ключа на МДП-транзисторе.

Силовой ключ на МДП-транзисторе содержит трансформатор 1 с вторичной обмоткой 3, конец которой непосредственно соединен с истоком МДП-транзистора 4; двуханодный стабилитрон 5, который включен между началом вторичной обмотки 3 и затвором МДП-транзистора 4.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку 2 трансформатора 1 коротких положительных или отрицательных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке 3 также появляются короткие положительные или отрицательные импульсы с большой скважностью, которые через двуханодный стабилитрон 5 поступают на затвор МДП-транзистора 4, противоположный потенциал с конца вторичной обмотки 3 поступает непосредственно на исток МДП-транзистора 4, происходит заряд емкости затвор-исток МДП-транзистора 4 до напряжения амплитуды импульсов минус падение напряжения на двуханодном стабилитроне 5.

В паузе между короткими импульсами двуханодный стабилитрон 5 будет закрыт и емкость затвор-исток МДП-транзистора 4 остается заряженной положительным или отрицательным напряжением, и МДП-транзистор 4 будет открыт или закрыт в зависимости от полярности импульсов подаваемых на вход устройства.

В предлагаемом устройстве элементов меньше, чем в прототипе, следовательно его надежность выше за счет использования меньшего количества элементов.

Опытный образец устройства был собран на двух встречно-последовательно включенных стабилитронах 2С175Ц, трансформаторе ТИЛ2В, МДП - транзисторе IRFP250.

При управлении импульсами амплитудой 15 В, Т=8 мкс, τ=0,4 мкс Q=20 ключ коммутировал 10 А с длительностью фронтов 35 нс при надежном открывании и закрывании МДП-транзистора напряжением затвор-исток ±7 В.

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого устройства.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных бесконтактных коммутационых устройствах. Целью настоящего изобретения является повышение надежности. Для этого в заявленное устройство, содержащее трансформатор с вторичной обмоткой, конец которой соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора введен двуханодный стабилитрон, который включен между началом вторичной обмотки трансформатора и затвором МДП-транзистора. 1 ил.

Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор с вторичной обмоткой, конец которой соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, отличающийся тем, что введен двуханодный стабилитрон, который включен между началом вторичной обмотки трансформатора и затвором МДП-транзистора.