Транзисторный ключ Советский патент 1987 года по МПК H03K17/60 

„

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано во вторичны ; источниках электропитания с бестрансформаторным входом.

Цель изобретения - повышение на- дежности транзисторного ключа за счет обеспечения гальванической раз- ,вязки меязду высокопотенциальной выходной шиной и схемой управления.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит первый 15 второй 2 и третий 3 транзисторы, блок 4 сравнения, трансформатор 5 тока, диод 6, цепь 7 запуска, первый 8 и второй 9 резисторы, причем эмиттер первого транзистора 1 соединен с общей шиной 10 и эмиттером второго транзистора 2, коллектор и база которого соответственно подключены к первому и второму входам блока 4 сравнения j выход которого соединен с базой третьего транзистора 3, коллектор которого подключен к входной шине 115 коллектор первого транзистора 1 через первичную обмотку трансформатора 5 тока соединен с. выходной шиной 12, а база через первый резистор 8 Подключена к эмиттеру третьего транзистора 3 и первому выводу вто- рого резистора 9, второй вывод которого соединен с базой второго транзистора 2, коллектор которого подключен к первому выводу диода 6 и через цепь 7 запуска к входной шине 11, второй вьюод диода 6 через вторичную обмотку трансформатора. 5 тока соединен с общей тиной 10,

Блок А сравнения содержит, напри- мер, дифференциальный усилитель 13 и источник 14 напряжения смещения, один вывод которого соединен с вторым входом блока 4 сравнения, а другой - с инвертирующш входом дифференциально- го усилителя 13, неинвертирующий вход которого подключен к первому входу блока 4 сравнения, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя 13..

Цепь 7 запуска содержит, например, диод 15э резистор 16 и конденсатор 17 причем первый вывод диода 15 подключен к одному вьтоду цепи 7 запуска, другой зьшоД которого через резистор 16 и конденсатор 17, которые включены параллельно, соединен с вторым выв одом диода 15.

fO

20

25

5

35

40 45 50

, ,5

Транзисторный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии, hpH отсутствии отпирающего напряжения на шине 11, транзисторы 1 и 2 закрыты, на коллекторе транзистора 2 потенциал равен нулю, на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 13 потенциал меньше по абсолютной величине, чем напряжение источника 14 . На выходе усилителя 13 потенциал низкий, и транзистор 3 закрыт.

При поступлении на шину 11 отпирающего напряжения оно поступаегт через конденсатор.17 и диод 15 на неинвертирующий вход усилителя 13. Амплитуда управляющего напряжения на пине 11 такова, что в первый момент потенциал неинвертирующего входа усилителя

13превосходит напряжение источника

14смещения, в результате на выходе усилителя 13 потенциал становится высоким и транзистор 3 открьшается, отпирающее напряжение поступает на базу транзисторов 1 и 2, последние отпираются. Через первичную обмотку трансформатора 5 тока протекает ток . нагрузки ключа, вторичная обмотка задает ток через переход коллектор - эмиттер открытого транзистора 2, пропорциональный току нагрузки, Зависимость коэффициента усиления от. тока коллектора транзистора 2 должна быть подобна аналогичной зависимости транзистора 1.

На переходе коллектор - база транзистора 2 в начале процесса отпирания имеет место спадающий потенциал до тех пор, пока транзисторы 1 и 2 не войдут в насыщение. Когда напряжение на переходе коллектор - база, транзистора 2 станет меньше напряжения источника 14 смещения, потенциал на вьгходе дифференциального усилителя

13уменьшается настолько, что ток. базы транзистора 3, а следовательно, и транзисторов 1 и 2 тшсже -меньшает- ся. Это происходит до тех пор, пока напряжение на переходе колле:ктор - база транзистора 2 вновь не возвра- - тится к уровню напряжения источника

14смещения, вследствие чегс токи базы транзисторов 3, 2, 1 станут возрастать. Далее описанные процессы пов- торяются на всем интервале открытого состояния ключа.

Надежность предлагаемого транзисторного ключа fibmie, чем у извёстньтх

за счёт обеспечения гальванической развязки между высокопотенциальнспй выходной шиной и схемой управления.

Формулаиз обретения

Транзисторный ключ, содержащий первый, второй и третий транзисторы, блок сравнения, входную и выходную шины, эмиттер первого транзистора соединен с общей шиной и эмиттером второго транзистора, коллектор и 6f- за koToporo соответственно подключены к первому и второму входам блока сравнения, выход которого соединен с базой третьего транзистора, коллектор которого подключен к входной шине, отличающийся тем, что

г,

10

f5 .

87279.4

с целью повышения надежности, введены трансформатор тока, диод, цепь запуска, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистор ра через первичную обмотку трансформатора тока соединен с выходной шиной, а база через первый резистор подключена к эмиттеру третьего транзистора и первому выводу втopo o резистора, второй вывод которого соединен с базой второго.транзистора, . коллектор которого подключен к первому выводу диода и через цепь запуска к входной шине, второй вывод диода через вторичную обмотку трансформатора тока соединен с общей ши ной.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано во вторичных источниках питания с бестрансформаторным входом. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит первый транзистор 1, эмиттер которого подключен к общей шине, а коллектор и база - к блоку 4 сравнения, и два других транзистора 2, 3. Введение в устройство трансформатора 5 тока, диода 15 и цепи 7 запуска позволяет повысить надежность работы транзисторного ключа за счет гальванической развязки между высокопотенциальной выходной шиной и схемой управления. 1 ил. ш to 00 ю ;о