Устройство для защиты транзистора Советский патент 1983 года по МПК H02M1/18 

Изобретение относится к устройствам защиты регуляторов, преобразователей и усилителей, работающих в ключевом режиме. Известно устройство защиты, содержащее емкостный фильтр, включенный на входе источника питания, реле, транзистор, резисторный делитель, однопереходный транзистор, конденсатор и оптрон 1. Недостатком этого устройства является невысокая надежность, обусловленная тем, что содержащиеся в нем электромагнитное реле и конденсатор, включенный на входе однопереходного транзистора, увеличивают время срабатывания защиты. Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты транзистора, содержащее резистор и вспомогательный транзистор 2. Недостаток известного устройства - невысокая надежность, обусловленная нарущением в работе-защиты при искажении формы входного сигнала, например, при уменьщении его величины, что приводит к выходу защищаемого транзистора из области насыщения в активную область, выделению на нем больщрй мощности и выходу его из строя. Целью изобретения является повыщение надежности устройства для защиты тракзистора. Поставленная цель достигается тем, то в устройство для защиты транзистора, содер жащее резистор и вспомогательный тракзистор, вводятся трансформатор управления с двумя выходными обмотками, стабилитрон, диод и дополнительный резистор, а в качестве вспомогательного транзистора использован полевой транзистор. сток которого через вторую выходную обмотку трансформатора управления подключен к катоду диода, затвор - к общей точке одного из выводов дополнительного резистора и катода стабилитрона, другой вывод этого резистора подключен к коллектору защищаемого транзистора, и сток полевого транзистора подключен к точке соединения анода стабилитрона и эмиттера защищаемого транзистора, а первая выходная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена через резистор к точке соединения анода диода и базы защищаемого резистора, а другим - к истоку полевого транзистора. На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство ,для защиты транзистора 1 с коллекторной нагрузкой 2 содержит резистор 3, соединенный с его коллектором, базовый резистор 4 и вспомогательный транзистор 5, трансформатор 6 управления с двумя выходными обмотками 7 и 8, стабилитрон 9 и диод 10. В качестве транзистора 5 использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку 8 трансформатора 6 управления подключен к катоду диода 10, затвор - к общей точке соединения резистора 3 и катода стабилитрона 9, а исток - к аноду стабилитрона 9, эмиттеру транзистора 1 и концу первой выходной обмотки 7, начало которой через базовый резистор 4 соединено с анодом диода 10 и базой транзистора I. Устройство для защиты транзистора работает следующим образом. При появлении положительного потенциала на первой выходной обмотке 7 трансформатора 6 управления транзистор 1 открыт и находится в состоянии насыщения. В случае увеличения тока нагрузки выще критической величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки, в цепи коллектора транзистора 1 появляется аварийный ток. Транзистор 1 переходит из области насыщения в активную область, напряжение на его коллектор-эмиттерном переходе возрастает и при напряжении на переходе затвор-исток, больщем напряжения порогового открывается пОлевой транзистор 5, щунтируя вход транзистора 1, что приводит к прерыванию аварийного тока. При этом стабилитрон 9 служит для ограничения напряжения на переходе затвор-исток транзистора 5; Но, так как падение напряжения на Ъткрытом транзисторе 5 и диоде 10 может превыщать падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 1, то его защита будет осуществляться ненадежно, поскольку ток управления транзистором 1 не сможет перейти в цепь транзистора 5. Поэтому вторая обмотка 8 трансформатора 6 управления рассчитана таким образом, что генерируемая ею ЭДС не только компенсирует падение напряжения на открытом транзисторе 5 и диоде 10, но и форсированно запирает транзистор 1. При смене полярности напряжения управления может произойти отпирание транзистора I на интервале его запирания, поз тому для предотвращения протекания тока в цепи второй выходной обмотки трансформатора 6 управления последовательно с ней включен диод 10. Таким образом, предлагаемое устройство для защиты переключающего транзистора с коллекторной нагрузкой по сравнению с известными имеет более высокую надежность, обусловленную тем, что вторая выходная обмотка трансформатора управления включенная последовательно с дополнительным транзистором, не только компенсирует ладение напряжения на переходе сток-йсток открытого дополнительного транзистора и диоде, но и позволяет в аварийном режиме форсированно запирать переключающий транзистор. При этом устройство имеет Ьолее высокий КПД вследствие того, что в качестве дополнительного транзистора использован полевой траизцстор, мощность управления которым очень мала по сравнению с известным и может отличаться в 10-15 раз

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНЗИСТОРА, содержащее резистор и вспомогательный транзистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены трансформатор управления с двумя выходными обмотками, стабилитрон, диод и дополнительный резистор, а в качестве вспомогательного транзистора использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку трансформатора управления подключен к катоду диода, затвор - к общей точке соединения одного из выводов дополнительного резистора, и катода стабилитрона, другой вывод этого резистора подключен к коллектору защищаемого транзистора исток полевого транзистора подключен к точке соединения анода стабилитрона и эмиттера защищаемого транзистора, а первая выходная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена через резистор к точке соединения анода диода н базы защищаемого резистора, а другим - к истоку полевого транзистора.