Устройство для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов,работающих в импульсном режиме с насыщением Советский патент 1984 года по МПК H02M1/00 H02P13/16 

, J

00

со со о

05

УСТРОЙСТВО ДЛЯ PABHOMEPHO.ГО ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ВКЛЮЧЕНИИ ТРАНЗИСТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ С НАСЫЩЕНИЕМ, содержащее резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к выводу, управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора, отлича 1дее с я тем, что, с целью снижения импульсной рассеиваемой мощности за счет обеспечения равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носитеЛей в момент выключения, в нем другие выводы конденсаторов объединены в g независимую общую точку. (Я

риг. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть испспьзовано преимущественно в устройствах с пар-ллельным включением транзисторов, работающих в импульсном режиме с насыщением.На процесс выключения параллельно включенных транзисторов большое влияние оказывает время рассасывания {fp) избыточных носителей из области их баз. Технологический разброс параметров силовых транзисторов приводит к различию Гр , т.е. к зайаздыванию выключения транзистора с максимальным временем рассасывания. При этом весь коммутируемый ток перераспределяется в запаздывающий транзистор, на нем выделяется максимальная энергия переключения, что может привести к выходу транзистора из строя.

Известно устройство для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов, содержащее резисторы по количеству транзисторов, каждый из которых подключен одним выводом к базе соответствующего транзистора и другим выводом .к выводу управления, а также включаемые в цепь эмиттера каждого из транзисторов дополнительные источники напряжения в виде дросселей, защунти рованных двумя встречно-паралл ельными диодами Cl.

Ньмостатком данного устройства является сложность схемы, снижающая его надежность.

Наиболее близким техническим решением к.предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для равномерного токораспределения при параллельном включеНИИ транзисторов, содержащее резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к вы вЬду управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора С23,

Недостатком известного стройства является значительная импульсная рассеиваемая мощность, обусловленная затягиванием времени переключения отдельных транзисторов.

Цель изобретения - снижение импульсной рассеиваемой мощности за счет обеспечения равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носителей в момент выключения.

.Поставленная цель достигается тем что в устройстве для равномерного токораспределения при пе раллельном включении транзисвторову работгиощих в импульсномрежиме с насыщением,содержащем резисторы и конденсаторы

по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к выводу управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора, другие выводы конденсаторов объединены в независимую общую точку.

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства; на фиг. 2 - его эквивалейтная схема.

Устройство фиг. 1 для равномерного токораспределения при параллелном включении транзисторов 1 (в цеп коллекторов которых могут включаться предохранители, а в цепь эммитеров - дополнительные резисторы) содержит резисторов 2, и конденсатот ров 3.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что конденсаторы 3 позволяют транзисторам 1 свободно обмениваться зарядами в базах Это приводит к тому, что за счет обмена зарядами процесс рассасывания избыточных носителей во всех транзисторах 1 заканчивается одновременно. Для эффективной работы устройства необходимо, чтобы постоянная времени перезаряда конденсаторов 3 (фиг. 2) была равна или несколько превышала время рассасывания избыточных носителей в транзисторах, г.е..

Входное сопротивление одного транзистора равно

вк эsP6 збftl , где Uj, J g - падение напряжения и ток цепи эмиттер-база транзистора; ft, K - коэффициент усиления транзистора по току и его степень насыщения;

- ток коллектора транзистора. Эквивалентное сопротивление цепи перезаряда (фиг. 2)

) . Эквивалентная емкость цепи перезаряда .,

(/V--f)/N Постоянная времени цепи перезаряla

При максимальном токе ддакс коммутируемом группой параллельно включенных транзисторов, ток коллектора одного транзистора равен

K- M«KC/N . .

Требуемая величина емкости дополнительного конденсатора равна

С Л,о)

Так, например, при максимальном токе коммутации 2 5«ч десятью параллёльньали транзисторами и времени рассасывания 4 мкс требуемая величина емкости по расчету составляет 1 мкФ. При введении в схему выравнивающих конденсаторов с указанной емкостью наибольший разброс токов коллекторов различных по быстродейст ВИЮ транзисторов на этапе выключения составил N 1,5 раза, в то время как без этих емкостей токи коллекторов

%

гНПЬ

R8X

нн:

транзисторов отличались на порядок, т.е. весь ток коммутировеши практически один-два транзистора.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает снижение импульсной рассеиваемой мощности за счет равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носителей в момент выключения, что повышает надежность и упрощает схему устройства.

КВх

HI