Устройство управления транзисторным ключом Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 H02M7/538 

(46) 30.07.91. Бюл. 28

(21)3884169/07 V

(22)16.04.85

(72) Е. Г. Шестаковский

(53)621.314.58(088.8)

(56)I. Авторское свидетельство СССР № 955414. кл. Н 02 М 1/08, 04.12.80.

2.Патент США № 4236089,

кл. Н 02 М 1/08, 307/254. 25.11.80.,

3.Авторское свидетельство СССР № 970588, кл. Н 02 /VA 1/08. 08.0481.

(54)УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ

(57)Изобретение относится к облясти э тектротехники и может быть испатьзовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники н автоматики. Цель - по- вы1ление надежности траилисториого ключа путем снижения перегрузок по мощности в момент включения. В момент запирания транзисторного ключа 4 отпирается транзистор 7 и запирается транзистор 6, что обеспечивает приложение запирающего напряжения к миттериому и коллекторному переходам транзисто)ного ключа 4 и про- текапие дополнительного тока через ею силовую цепь, что повып1ает быстродействие ключа 4 при запирании. ил

i

(/

С

Изобретение относится к o6jiacTH электротехники и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники и автоматики.

(елью изоЛрете11Ия является повышение надежности транзисторного ключа путем снижения перегрузок по мощности в момент выключения

(}1иг I нрелставлена схема устройства у(фавле1жя транзисторным ключом;

на фиг

временные диаграммы, поясняюшие его работу

Устройство управления транзисторным клк)чс;м содержит источник разнополярных напряжений для подключения к положитель- ному I, отрицательному 2 и общему выводам Общий вывод 3 подсоединен к эмиттеру транзисторног о ключа 4, положительный I и огрицательный 2 выводы соединены цепочкой, состоящей из первого резистора ,), первого 6 и вторг)го 7 транзисто|)ов, второго резистора 8, а точка соединения первого 6 и второго 7 транзисторов подключена к входу управления транзисторною к./1Ю- ча 4. Устройство содержит также первый 9 и Еггорой 10 диоды, пороговый элемент 11, третий траизистор 12, первь1Й 13 и второй 14 входы управления

УстроС гтво управления транзисто)ным ключом работает следующим образом.

Пусть в исходный момент времени t, (cN, фиг. 2) на устройство поданы вxoдtlF,le

си1палы I. RA, и - вхг соответствующне состоянию проводимости только транзисто ра 7 FlpH этом на базу транзисторного ключа 4 через отпертый транзистор 7 приложено обратное наг1ряжение, что обеспечивает надежное запертое состояние к. 1юча 4.

В некоторый момент времени t, на входах синхронно меняются сигналы, что вызывает запирание транзистора 7, отнирание транзисторов 6 и 12, и протекание тока по цепи: положительный вывод 1 источника )азнополярных напряжений, резистор 5, транзистор 6, эмиттерный переход транзис торного ключа 4, общий вывод 3 источника разнополярных напряжений, и, как след-

I ствие, отпирание транзисторного ключа 4.

Поскольку транзистор 12 отперт, то транзистор 6 близок к насыщению и падение напряжения на нем мало, что обеспечивает запертое состояние диода 9 и протекание на входе управления транзисторного ключа 4 макси- мального тока. Последнее обеспечивает насыщенное состояние транзисторного ключа 4 а значит, и малые потери в нем.

В следующий момент времени tz, отстоящий от момента времени ij запирания тран- зисторного ключа 4 на время, определяемое

5

0

5 ,Q

0

5

0

е

его быстродействием, сигнал на входе 1 меняется на исходный, что обеспечивает запирание транзистора 12. При этом возрастает напряжение на транзисторе 6, отпирается диод 9, и траизисторный ключ 4 выходит из насыщения. В момент времени tj сигнал на входе 2 меняется на исходный, что обеспечивает запирание транзистора 6 и отпирание транзистора 7. В результате прерывается ток управления транзисторного ключа 4, на эмиттерный переход подается обратное смещение, а по цепи резистор 5, диод 9, коллектор транзисторного ключа 4 протекает ток источника базового питания. Который суммируется с током нагрузки. Указанное приводит к ускоренному запиранию транзисторного ключа 4.

Таким образом, в описанном устройстве в момент запирания ключа 4 отпирается транзистор 7 и запирается транзистор 6, что обеспечивает приложение запирающего напряжения к эмиттерному и коллекторному переходам транзисторного ключа 4 и протекание дополнительного тока через его коллекторно-эмиттерную цепь. Указанные отличия определяют повышение быстродействия силового транзистора при запирании, и как следствие этого, снижение перегрузок по мощности.

Формула изобретения

Устройство управления транзисторным ключом, содержащее источник разнополярных напряжений, общий вывод которого подсоединен к эмиттеру управляемого транзисторного ключа, положительный и отрицательный выводы соединены цепочкой, состоящей из гтоследовательно соединенных первого резистора, первого и второго транзисторов, база которого связана с первым управляющим входом устройства, и второго резистора, а точка соединения первого и второго транзисторов подсоединена к базе управляемого транзисторного ключа, первый диод, подключенный первым выводом к коллектору согласно с ним включенного управляемо1 о транзисторного ключа, второй диод, пороговый элемент и третий транзистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения перегрузок по мощности в момент выключения транзисторного ключа, второй вывод первого диода подключен к точке соединения первого резистора и первого транзистора, последовательно соединенные второй диод и пороговый элемент включены между базой и коллектором первого транзистора, третий транзистор включен параллельно пороговому элементу, а его база подсоединена ко второму входу управления.

to tj

S

c H ft2t3

Фиг. 2