Транзисторный ключ Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

I. Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в устррйствах управления и преобразова телях энергии. Известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, коллектор которого через нагрузку подключен к шине источника питания 11 Недостатком ключа являеп-ся низкий КПД использования источника входного сигнала и повышенные тепловые потери мощности в силовом транзисторе. Известен также транзисторный ключ содержащий силовой транзистор, первый и второй управляющие транзисторы, резистор, входную клемму, шину источника питания и общую шину, нагрузку, причем силовой транзистор и первый управлягаций транзисторы имеют одну проводимость, коллектор первого управляющего транзистора соединен с входной клеммой, эмиттер - с базой силового транзистора, база с коллектором второго управляюще го транзистора, база которого соединена с первым выводом резистора, коллектор силового транзистора через нагрузку соединен с шиной источника питания, а эмиттер - с общей шиной. Известный ключ содержит также источник опорного напряжения в цепи базы второго управляющего транзистора и датчик тока 121 Недостатком известного транзисто рного ключа является низкий КПД изза повышенных потерь мощности в силовом транзисторе при изменении тока в нагрузке. Цель изобретения - повышение КПД Поставленная цель достигается тем что в транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, первый и второй управляющий транзисторы,резистор, входную клемму, шину источника питания и общую шину, нагрузку, причем силовой транзистор и первый управляю щий транзистор имеют одну проводимость, коллектор первого управляющего транзистора соединен с входной клеммой, эмиттер - с базой силово го транзистора, база - с коллектором второго управляющего транзистора, база которого соединена с первым выводом резистора, коллектор силового транзистора через нагрузку, соединен с шиной источника питания , а эмиттер - с общей шиной, введен диод, к торый включен между коллектором си4лового транзистора и эмиттером второго управляющего транзистора, проводимость которого совпадает с проводимостью первого управляющего транзистора, а второй вывод резистора подключен к шине источника питания. На чертеже приведена схема предлагаемого транзисторного ключа. Схема содержит силовой транзистор 1, соединенный через переход эмиттер-база транзистора 2 с коллектором управляющего транзистора 3, резистор 4, входную клемму 5, шину 6 .. источника питания, соединенную с нагрузкой 7, диод 8, источник 9 входного сигнала. Транзисторный ключ работает следующим образом. При отсутствии входного сигнала от источника 9 силовой транзистор 1 и диод 8 заперты. Ток от шины 6 источника питания протекает по цепи: резистор 4, переход база-коллектор второго управляющего транзистора 3, переход база-коллектор первого управляющего транзистора 2, входная клемма 5, внутреннее сопротивление источника 9, общая шина. При подаче на входную клемму 5 отрицательного сигнала коллекторный переход управляющего транзистора 2 запирается и ток - базы транзистора 2, усиленный в (В+1) раз, из цепи эмиттера поступает в базу силового транзистора 1, который открывается, и напряжение на его коллекторе падает. При некотором напряжении на коллекторе силового транзистора 1 диод 8 открывается, и ток от резистора 4 протекает через переход база-эмиттер второго управляющего транзистора 3, диод 8, переход коллектор-эмиттер силового транзистора 1 к общей шине. Уменьшаются токи базы транзисторов 2 и 1. После открывания диода 8,-величина тока базы силового транзистора 2 автоматически устанавливается на минимальном уровне для поддержания некоторого постоянного напряжения на его коллекторе. С уменьшением сопротивления нагрузки 7 увеличивается коллекторный ток (ток нагрузки) и коллекторное напряжение силового транзистора 1, диод 8 подзапирается, увеличиваются коллекторный ток второго управляющего транзистора 3,базовый ток силового

3 114547А4 .

транзистора 1. Аналогично с уменьше-потерь мощности в транзисторе и, сонием коллекторного тока силовогоответственно, повышение КПД.

транзистора 1 уменьшается его базо-Использование изобретения поэвовый ток.ляет повысить КПД при простом схем-- ,

Таким образом, осуществляется про-5 ном решении. Кроме того, по сравненмо

порциональное регулирование тока прототипом, повышается быстродей- .

зы силового транзистора 1 при из-ствие ключа за Счет нелинейной (дименении коллекторного тока (тока на-одной) обратной связи, искпк)чающей

грузки), что обеспечивает снижениеглубокое насыщение транзистора.

ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий силовой транзистор, первый и второй управляющие транзисторы, резистор, входную клемму, шину источника питания, и общую шину, на грузку, причем силовой транзистор и первый управлянщий транзистор имеют одну проводимость, коллектор первого управляющего транзистора соединен с входной клеммой,эмиттер- (с базой силового транзистора,база - с коллектором второго управляняцего транзистора, база которого соединена с первым выводом резистора, коллектор силового транзистора через нагрузку соединен с щиной источника питания, а эмиттер - с общей шиной; отличающий с я тем, что, с целью повышения КПД, введен диод, который включен между коллектором силового транзистора и эмиттером второго управляющего транзистора, проводимость которого совпадает с проводимостью первого упVO равляющего транзистора, а второй, вывод резистора подключен к шине источника питания. -Ф сл 4 4ib