Ключевой транзисторный преобразователь напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02M7/538 

00

со о

О1

ю

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования по стоянного напряжения в переменное.

Цель изобретения - повьаиение КПД и расширение частотного диапазона преобразователя путем форсирования запирания силового транзистора.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного преобразователя ,

Ключевой транзисторный преобразователь напряжения содержит биполяр- ный транзистор 1, вспомогательный быстродействующий низковольтньй МОП-транзистор 2,, низковольтный дополнительный источник 3 питания, плюсовой вывод которого подсоеди- нен к базе биполярного транзистора 1 а минусовой вывод - к,общему выводу устройства. Дроссель 4 выполнен с вторичной обмоткой, первый вьшод которой через последов ательно соеди- ненные диоды 5 подсоединен к эмиттеру транзистора 1, а второй вывод - к базе транзистора 1, Вторая вторичная обмотка дросселя 4 одним выводом соединена с базой транзистора 1, а вторым выводом через диод 6 с коллектором транзистора 1. Первичная обмотка дросселя 4 соединена первым выводом с эмиттером транзистора 1, вторым выводом через МОП-транзистор 2 с входным питающим выводом преобразователя и шунтирована, по меньшей мере, одним диодом 7.

Преобразователь работает следующим образом.

Импульсы упрат5ления поступают на затвор вспомогато;льного быстродействующего низковольтного МОП-транзистора 2, сток которого запитывается через переход база эмиттер высоко- вольтного биполярного транзистора 1 от вспомогательного источника 3. При включении вспомогательного МОП-транзистора 2 от источника 3 протекает базовый ток высоковольтного биполярного транзистора 1, что приводит к его включению, а в целом к включению обоих транзисторов 1 и 2. Во время открытого состоя 1ия обоих транзисторов в дросселе 4 происходит накопление энергии.

При-запирании вспомогательного быстродействующего низковольтного МОП-транзистора- 2 цепь питания эмит

5 0 5 0 с

0

0

5

тера высоковольтного биполярного транзистора 1 разрывается, а возникшая в этот момент ЭДС самоиндукции во вторичной обмотке дросселя 4 вызывает по обоим переходам эмиттер-база и коллектор-база высоковольтного биполярного транзистора обратный форсированный ток базы. Этот ток суммируется с током нагрузки, который в процессе запирания транзистора 1 проходит через переход коллектор-база к источнику 3. В конечном итоге суммарный базовый ток может превысить в несколько раз ток коллектора, что приведет к уменьшению в несколько раз времени рассасывания неосновных носителей и времени спада тока коллектора. При этом повышается быстродействие преобразователя и уменьшаются динамические потери, так как повБш ается его КПД.

Для предотвращения задержки по включению, которая может возникнуть из-за наличия индуктивности в цепи управления, первичная обмотка дросселя 4 зашунтирована диодом 7. Количество диодных переходов 7 и 5 выбирается из условий необходимого и безопасного накопительного заряда для форсированного закрывания, а также уверенного включения высоковольтного биполярного транзистора 1.

о

Формула изо бретения

Ключевой транзисторный преобразователь напряжения, содержащий биполярный транзистор, соединенный коллектором с выходным выводом подключения нагрузки, а базой - через вьшоды для подключения дополнительного источника питания с входным питающим вьшо- дом преобразователя, причем в цепь эмиттера биполярного транзистора включен последовательно МОП-транзистор, затвор которого соединен с выводом для подключения источника управляющих импульсов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения КПД и расширения частотного диапазона путем форсирования запирания биполярного транзистора, введен дроссель, первичная обмотка которого началом соединена с эмиттером биполярного транзистора, а концом - со стоком МОП-транзистора, исток которого соединен с входным питающим выводом преобразователя, первая вторичная

313907524

обмотка началом соединена с базой би-согласно-последовательно соединенные

полярного транзистора, а концом черезвторой и третий диоды - с эмиттером

первый црямовключенный диод - с кол- биполярного транзистора, причем перлектором биполярного транзистора, вичная обмотка дросселя шунтирована

вторая вторичная обмотка началом со-прямовключенным относительно провоединена с базой биполярного транзис-димости транзисторов по меньшей мере

тора, а концом через прямовключенныеодним четвертым диодом.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение КПД и расширение частотного диапазона. Преобразователь содержит последовательно соединенные быполяр- ный транзистор 1, дроссель 4 и МОП- транзистор 2. Выводы вторичных обмоток дросселя 4 присоединены через соответствующие диоды к коллектору и змиттеру биполярного транзистора. При запирании МОП-транзистора 2 цель питания эмиттера транзистора 1 разрывается, а возникшая в этот момент ЭДС самоиндукции в вторичной обмотке дросселя 4 вызывает протекание по переходам биполярного транзистора обратного форсированного тока базы, который, суммируясь с током нагрузки, уменьшает время рассасьтания неосновных носителей и время спада коллекторного тока. 1 ил. с СП