Высоковольтный транзисторный ключ Советский патент 1985 года по МПК H03K17/60 

1n

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве модулятора.

Целью изобретения является увеличение надежности КПД.и быстродействия за счет исключения перенапряжений на переходах транзисторов и уменьшения длительности фронтов.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый трансформатор 1, первый и второй транзисторы 2, 3, нагрузку 4j первый делитель 5 напряжения, второй и третий трансформаторы 6, 7, второй делитель 8 напряжения, первую, вторую, третью и четвертую последовательные резистивно-диодные цепи (ПРДЦ) 9 - 12, параллельную ЕС-цепь 13.

Первый делитель 5 напряжения содержит резисторы 14, 15, второй делитель 8 - резисторы 16, 17 и конденсаторы 18, 19, ПРДЦ 9 - 12.содержат диоды 20 - 23 и резисторы 24 - 27. Параллельная RC-цепь 13 выполнена на резисторе 28 и конденсаторе 29.

При отсутствии входного импульса первый и второй транзисторы 2,3 наг ходятся в закрытом состоянии. Так как сопротивление первого и второго делителей 5, 8 на несколько порядков больше сопротивления нагрузки 4, то на нагрузке присутствует незначительное положительное напряжение, которое при необходимости может быть скомпенсировано дополнительным маломощным источником отрицательного напряжения, включенным между вторым выводом нагрузки 4 и общей шиной.

Номинальные значения элементов верхнего и нижнего плеч первого 5 и .второго 8 делителей идентичны, поэтому в статическом режиме напряжение и на их отводах практически равно

Е

n

и и

2-7

О

где Е| - напряжение источника питания.

При поступлении управляющего импульса на первой и второй вторичных обмотках первого трансформатора 1 выделяются импульсы положительной полярности, которые прикладьшаются к переходам база - змиттер первого и второго транзисторов 2, 3. Начи-

21342

нается процесс включения, который приводит к изменению напряжения на отводе первого делителя 5.

В том случае, если первым открывается первый транзистор 2, то напряжение на отводе первого делителя повьш1ается, и начинается процесс заряда конденсатора 19 по цепи: шина питания - первый транзистор 2 - первичная обмотка второго трансформатора 6 - конденсатор 19 - нагрузка общая шина. На началах вторичных обмоток второго трансформатора 6 вьщеляется положительный перепад напряжения, который через вторую ПРДЦ 10 поступает на базу второго транзистора 3 и форсирует его включение. Б том случае, если первым открывается второй транзистор 3, то напряжение на отводе первого делителя повьш1ается, и начинается процесс заряда конденсатора 18 по цепи: шина питания - конденсатор I8 - первичная обмотка второго трансформатора 6 - второй транзистор 3 - нагрузка 4 - общая шина. На концах первой и второй вторичных обмоток второго трансформатора 6 вьщеляется положительный перепад напряжения, который

0 через первую ПРДЦ 9 поступает на базу первого транзистора 2 и форсиру- ет его включение.

После открывания первого и второго транзисторов 2, 3 нагрузка 4 подклю- чается к шине питания. При зтом происходит заряд конденсатора 29, но выделяемый на концах вторичных обмоток третьего трансформатора 7 положительный перепад напряжения не посту-

Q пает на базы первого и второго транзисторов 2, 3, так как зтому препятствуют третья и четвертая ПРДЦ 11, 12, т.е. третий трансформатор 7, третья и четвертая ПРДЦ 11, 12, па раллельная RC-цепь 13 практически не оказывают влияния на процесс открывания первого и второго транзисторов 2, 3. В установившемся режиме при открытых первом и втором транзисторах 2, 3 напряжение на отводах первого и второго делителей 5, 8 практически равно напряжению на шине питания,

55 После окончания действия управляющего импульса начинается процесс закрывания первого и второго транзисторов 2, 3.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый и второй транзисторы, переходы коллектор эмиттер которых соединены в последовательную цепь с нагрузкой между шинами источника питания, первый делитель напряжения, включенный параллельно-последовательно соединенным переходам коллектор-эмиттер транзисторов , отводом - к их общему выводу, первый трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входнь«ми управляющими шинами, первая вторичная обмотка подключена К базо-эмиттерному переходу первого транзистора, вторая вторичная обмотка - к базо-эмиттерному переходу второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности, КПД и быстродействия, введены второй и третий трансформаторы, второй делитель напряжения, четыре последовательных резистивно-диодные цепи и параллельная RC--цeпь, причем начальный вывод первичной обмотки второго тгхансформатора подключен к отводу первого делителя напряжения, ее конечный вывод подключен к отводу второго делителя напряжения, включенному параллельно первому делителю напряжения, начальный вывод первой вторичной обмотки второго трансформатора подключен к отводу первого делителя напряжения, а ее конечный вьшод через первую последовательную резистивно-диог.1ую цепь соединен с базой первого транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки второго трансформатора через вторую последо(Л вательную резистивногдиодную цепь с подключен к базе второго транзистора, а ее конечный вьшод соединен с эмиттером второго транзистора, на- чапьный вывод первичной обмотки третьего трансформатора через параллельную 1 С -цепь подключен к общей шине источника питания, а ее конечсо ю ный вывод - к эмиттеру второго транзистора, начальный вьюод первой вторичной обмотки третьего трансформа тора подключен к эмиттеру второго трансформатора, ее конечный вывод через третью последовательную резис- тивно-диодную цепь соединен с базой второго транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки третьего трансформатора подключен к эмиттеру первого транзистора, а ее конечный вывод через четвертую последовательную резистивно-диодную цепь соединен с базой первого транзистора.