Транзисторный ключ Советский патент 1988 года по МПК H03K17/60 

J

Изобретение относится к преобразовательной технике и позволяет улучшить регулировочные свойства и расширить частотный диапазон работы ключа. Наличие в предложенном устройстве диода 5, резистора 7 и обмотки 1 3 в трансформаторе 3 тока, а также функциональное соединение элементов схемы обеспечивают регулирование соотношения между запирающим и отпирающим токами базы силового транзистора 1. Кроме того, становится возможным запирание силового транзистора 1 на этапе рассасывания неосновных носителей в цепи базы. 1 ил. 11 0-fс S (Л

« п п

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в электроприводе и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - улучшение регулировочных свойств и расширение частотного диапазона работы ключа.

На чертеже, изображена электрическая принципиальная схема предлагаемого транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, управляющий транзистор 2, трансформатор 3 тока, первый 4 и второй 5 диоды, первый 6 и второй 7 резисторы, первую 8 и вторую 9 шины питания, первую 10 и вторую 11 входные шины и шину 12 управления .

Шина 12 управления соединена с базой управляющего транзистора 2, Между первой В и второй 9 шинами питания последовательно включены переход эмиттер - коллектор управляющего транзистора 2, второй резистор 7 второй диод 5, четвертая 13 и первая 14 обмотки трансформатора 3 тока и первый резистор 6. Обш11е выводы

35

четвертой 13 и первой 14 обмоток сое- 30 7, через магнитопровод; трансфор- динены через первый диод 4 с коллек- матора 3 тока в третью 16 и вторую тором управляющего транзистора 2. Вторая обмотка 15 трансформатора 3 тока соединена с первой выходной шит- ной 10 и эмиттером силового транзистора 1. Коллектор силового транзистора 1 соединен с второй выходной шиной 11, а база через третью обмотку 16 трансформатора тока соединена с его эмиттерои.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

В исходном состоянии управляющий транзистор 2 открыт сигналом шины 12 управления относительно первой шины 8 питания, напряжение которой создает размагничивающий ток в последовательной цепи, состоящей из первого резистора 6, первой обмотки 14, первого диода 4, насыщенного управляющего транзистора 2. Силовой транзистор 1 в этом случае закрыт.

В некоторый момент времени запирается управляющий транзистор 2. Энергия, запасенная в магнитопрово15 обмотки, способствует быстрой разрядке емкости перехода, т.е.форсированному рассасыванию зарядов в цепи базы силового трансформатора 1. Амплитуда тока рассасывания определяется суммарным сопротивлением резисторов 6 и 7. Этап рассасывания заканчивается отпиранием первого дио40 да 4, проводящим к запиранию второго диода 5.

На этапе спада тока силового тран зистора 1 ток от шин 9 и 8 питания протекает по последовательной цепи

лс из первого резистора 6, первой

50

55

обмотки 14, первого диода 4, насыщенного управляющего транзистора 2. Число витков первой обмотки 14 и сопротивление первого резистора 6 выбираются по возможности малыми, для обеспечения быстрого размагничивания сердечника трансформатора

3 тока и надежного запирания силового транзистора 1 достаточно большим запирающим напряжением между базой и эмиттером.

де трансформатора 3 тока, создает при этом отпирающий базовый ток силового транзистора 1, поддерживаемый ЭДС самоиндукции третьей обмотки 16 (полярность напряжения указана без скобок) трансформатора 3 тока. Через выходные шины 10 и 11 силового транзистора I и вторую обмотку 15 положительной обратной связи трансформатора 3 тока начинает протекать выходной ток, лавинообразно насьш;ая силовой транзистор 1 .

Процесс запирания силового транзистора 1 начинается в момент отпирания управляющего транзистора 2, с которого начинается процесс рассасывания избыточных носителей в базе

силового транзистора 1. Переход база-эмиттер силового транзистора 1 .на этапе рассасывания представляет собой заряженный конденсатор, напряжение на котором не может измениться скачком, поэтому на обмотках трансформатора .3 тока на этом этапе еще сохраняется напряжение (полярность указана без скобок). Это напряжение является запирающим для

первого диода 4, поэтому ток от шин 9 и 8 питания на указанном этапе протекает по последовательной цепи из первого резистора 6, обмоток 14 и 13, второго диода 5, второго резисто

7, через магнитопровод; трансфор- матора 3 тока в третью 16 и вторую

15 обмотки, способствует быстрой разрядке емкости перехода, т.е.форсиро ванному рассасыванию зарядов в цепи базы силового трансформатора 1. : Амплитуда тока рассасывания определяется суммарным сопротивлением резисторов 6 и 7. Этап рассасывания заканчивается отпиранием первого диода 4, проводящим к запиранию второго диода 5.

На этапе спада тока силового транзистора 1 ток от шин 9 и 8 питания протекает по последовательной цепи

из первого резистора 6, первой

обмотки 14, первого диода 4, насыщенного управляющего транзистора 2. Число витков первой обмотки 14 и сопротивление первого резистора 6 выбираются по возможности малыми, для обеспечения быстрого размагничивания сердечника трансформатора

3 тока и надежного запирания силового транзистора 1 достаточно большим запирающим напряжением между базой и эмиттером.

Наличие в предлагаемом устройстве второго диода 5, второго резистора 7 и четвертой обмотки 13 в трансформаipe

31

3 тока позволяет регулировать

отношение между запирающим и от- рающим токами базы силового тран- iCTopa 1 и формировать его запираt4ie иа этапе рассасывания неосновн iDc носителей в цепи базы.

ормула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий уЬравляющий транзистор, эмиттер и

б

1за которого подключены соответст-

BfeHHO к первой шине источника пита- н 1Я и управляющей шине, вторая шина и :точника питания соединена через п рвый резистор с первым выводом пер в )й обмотки трансформатора тока, сивой транзистор, эмиттер которого вторую обмотку трансформатора ка соединен с первой выходной ши10

68972

ной коммутации и через третью обмотку трансформатора тока - с базой силового транзистора, коллектор которого подключен к второй выходной щи- не, и первый диод, отличающийся тем, что, с целью улучшения регулировочных свойств и расширения частотного диапазона работы ключа введены второй диод, второй резистор и четвертая обмотка в трансформаторе тока, при этом второй вывод первой обмотки трансформатора тока соединен с первым выводом четвертой об- 15 мотки и через первый диод подключен к коллектору управляющего транзистора, а второй вывод четвертой обмотки через второй диод и второй резистор, которые между собой соединены последовательно, подключены к коллектору управляющего транзистора.

20