Устройство управления транзисторным ключом Советский патент 1986 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразовательных и модулирующих устройствах.

Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей путем увеличения диапазона коммутируемых напряжений.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства управления транзисторым ключом,

Устройство содержит силовой и вспомогательнь1й транзисторы 1 и 2, резисторы 3 и 4, трансформатор 5, диод 6, источник 7 запирающего напряжения и делитель запирающего напряжения, состоящий из трех резисторов 8, 9 и 10 и конденсатора 11. Делитель напряжения предназначен для подачи на базу силового транзистора 1 запирающего напряже«ия Ц , необходимого для обеспечения режима отсечки. Вспомогательный транзистор соединяет источник 7 запирающего напряжения и через ограничительный ре зистор 12 с базой силового транзисто ра 1 ключа и катодом вспомогательного диода 6. Анод диода 6 соединен с шиной 13 источника управляющего напряжения. Вспомогательный транзистор 2 запускается вторичной обмоткой трансформатора 5. Средняя точка первичной обмотки этого трансформатора соединена с эмиттером силового транзистора 1 ключа, а концы этой обмотки через примерно одинаковые по величине резисторы 3 и 4 - с анодом и катодом диода ir.

Устройство работает следующим образом.

Для отпирания ключа от шины 13 источника управляющего напряжения на базу силового транзистора 1 ключа через диод 6 поступает отпирающий импульс, энергия которого почти полностью расходуется на открывание ключа, так как величина сопротивлений резисторов 3 и А подобрана таким образом, чтобы не оказьшать шунтирующее действие на управляю ций импульс. Поскольку величины сопротивлений резисторов 3 и 4 примерно равны между собой и токи, протекающие по ним, равны, то результирующий намагничивающий ток в первичной обмотке тран- сформатора 5 равен нулю, и во вторичной обмотке отсутствует найряжение в время прохождения отпирающего импуль

0

IS

5

са. Вспомомогательный транзистор 2 вслецствие этого закрыт и также не оказывает шунтирующего действия на отпирающий импульс. Величина отпирающего напряжения выбирается достаточ но большой для того, чтобы силовой транзистор ключа находился в режиме силового насьщ ения, что улучшает энер гетические характеристики ключа.После окончания действия отпирающего импульса происходит процесс рассасывания избыточного заряда базы. Ток рассасывания протекает по всем трем электродам транзистора 1 (в том числе и по базе) по направлению от транзистора. Поскольку величины сопротивлений резисторов 8, 9 и 10 делителя запирающего напряжения намного больше величины сопротивлений резистора 20 4, то этот ток будет течь по цепи база транзистора 1, резистор 4, по - ловина первичной обмотки трансформатора 5, эмиттер транзистора 1.Этот ток наводит во вторичной обмотке трансформатора 5 напряжение,отпирающее вспомогательный транзистор 2,че-- рез который к базе транзистора 1 прикладывается запирающее напряжение источника 7. Этим достигается цель изо- бретения, согласно которой к базе силового транзистора прикладывается напряжение U только на время протекания процесса рассасывания. Как только рассасьшание закончилось, 35 вспомогательный транзистор 2 закрывается и к силовому транзистору 1 приклад)ывается напряжение U отсечки с делителя, состоящего из резисторов 8, 9 и 10 и конденсатора 11. То, что процесс окончания выхода из насьш ения силового транзистора 1 фиксируется не по напряжению на его коллекторе, а по напряжению эмиттер- база, позволяет расширить диапазон коммутируемых напряжений,а значит, и функциональные возможности устройства, так как организация фиксации по коллекторному напряжению для больших напряжений вызывает определенные 50 трудности.

Формула изобретения

30

40

45

Устройство управления транзисторным ключом, содержащее источник запирающего напряжения, первая шина которого соединена с эмиттером силового транзистора, вторая через последова31

тельно соединенные коллекторно -эмит- терный переход и первый резистор подключена к базе силового транзистора, с которой соединены первыми выводами второй резистор и прямовключенный диод, коллектор силового транзистора Соединен с нагрузкой, эмиттер подключен к первым выводам третьего резистора и конденсатора, четвертый резистор, первым выводом соединенный с шиной управления, пятый резистор, первь м вьшодом подключенный к второй шине источника запирающего напряжения, и шестой резистор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения диапазона коммутиРедактор N.Петрова Заказ 6759/56

Составитель Л.Багян Техред И.Попович

Корректор

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

3754

руемых напряжений, в него введен трансформатор, причем первичная обмотка трансформатора первым крайним выводом через шестой резистор соеди- нена с базой силового транзистора, вторым крайним выводом - с вторым выводом четвертого резистора, средний вывод первичной обмотки трансформатора соединен - эмиттером силового

транзистора, база которого через вторичную обмотку трансформатора подключена к базе вспомогательного транзистора, второй вьшод прямовключенного диода соединен с шиной управления,

а вторые выводы второго, третьего, пятого резисторов и конденсатора объединены.

Корректор о.Луговая

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразовательных и модулирующих устройствах. Пель изобретения - расширение функциональных возможносте й - достигается путем увеличения диапазона коммутируемых напряжений. Для .этого в устройство дополнительно введен силовой трансформатор 5, первичная обмотка которого через резистор 4 соединена с базой транзистора 1, а средний вывод обмотки - с эмиттером этого транзистора, база которого через вторичную обмотку трансформатора соединена-с базой транзистора 2. Устройство также содержит резисторы 3, 8, 9, 10, 12, диод 6, источник 7 питания,конденсатор 11, зажим шины 13 источника управляющего напряжения. При этом выход из насьщения транзистора 1 фиксируется не по напряжению на его коллекторе, а по напряжению эмиттер- база, что позволяет расширить диапазон коммутируемых напряжений. 1 ил.