Способ управления транзисторным ключом Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

00 со

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления мощньп-ги высоковольтными транзисторами во вторичных источниках электропитания.

Цель изобретения - повьшение надежности управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - Временные диаграммы.

Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом 1 соПри отсутствии сигнала от источника 4 ключ 1 закрыт, потенциал его коллектора вьппе, чем потенциал эмиттера, .Блок 2 сравнивает напряжение на входах 17 и 18 с уставкой. В случае, если коллекторное напряжение ключа 1 вьше напряжения источника 15 уставки, диод 10 закрыт, транзистор

Держит блок 2 сравнения, вход которо-15 12 открыт, а вследствие падения напря-20

iro подключен к переходу коллектор- миттер ключа 1, напряжение на котором является контролируемым параметром. (В общем случае при реализации предлагаемого способа управления франзисторным ключом в качестве контролируемого параметра, может быть использовано напряжение между коллек- topoM и базой транзисторного ключаJ а также время рассасывания накоплен- 25 ного избыточного заряда). Выход блока 2 сравнения подключен к входу обрат- . иой связи регулятора 3 тока базы ключа 1, вход управления которого подключен к источнику 4 сигнала управления. Вы-. ход регулятора 3 подключен к базо- эмитт ерному переходу ключа 1, Регулятор 3 выполнен на транзисторе 5, база которого образует вход обратной

30

жения на резисторе 11 транзистор 14 и, соответственно, транзистор 16 заперты, т,е, в исходном состоянии на выходе блока 2 сигнала нет и транзистор 5 закрыт.

При появлении управляющего сигнала и от источника 4 (фиг„2а) отпираются последовательно транзисторы 6-8 и ключ 1. Потенциал коллектора транзистора 1 падает до тех пор, пока на входе блока 2 напряжение не будет .равно напряжению уставки U (фиг,25), после чего диод 10 отпирается, транзистор 12 запирается,транзисторы 14 и 16 отпираются, и на выходе блока 2 появляется напряжение, отпирающее транзистор 5, который за-, крывает транзистор 6, Далее заигрываются и транзисторы 7 и 8, Первый имс&язи регулятора 3, а коллектор-эмит- пульс тока ij в базу ключа 1 закантёрный переход подключен к базо-эмит- чивается (фиг,28), За время, прощедт рному переходу транзистора 6, база

крторого образует вход управления

регулятора 3, а коллектор связан с

40

транзистора 7, эмиттер-коллекторный переход которого шунтирует базо-колле-кторный переход транзистора 8, коллектор которого подключен к источнику 9 питания, а эмиттер вместе с эмиттерами транзисторов 5 и 6 образует выход регулятора 3.

шее с момента появления напряжения на выходе блока 2 до запирания транзистора 8, потенциал коллектора ключа 1 опускается ниже уставки блока 2, Начиная с момента окончания импульса тока базы ключа 1, потенциал его кол- лектора возрастает, в это время в

базе ключа 1 происходит рассасывание 45 избыточного заряда. По достижении напряжением на входе блока 2 значения уставки напряжение на выходе блока 2 пропадает, транзистор 5 закрывается. Поскольку на входе управления регулятора 3 имеет место сигнал управления от источника 4, транзисторы 6-8 поочередно отпираются, в базу ключа 1 подается очередной импульс тока, вследствие чего потенциал коллектора ключа 1, а вместе с ним и напряжение на входе блока 2 начинают опускаться,. Напряжение с выхода блока 2 открывает транзистор 5, Далее процессы повторяются, пока на входе

Блок 2 сравнения выполнен на диоде. 10 и резисторе 11, образующих вход ;блока 2 и подключенных к базе и ЭМИТтеру транзистора 12 соответственно, Эмиттер-коллекторньш переход транзистора 12 через резистор 13 зашунтиро- ван эмиттер-коллекторным переходом транзистора 14, база которого подключена к источнику 15 напряжения уставки, а коллектор - к базе транзистора 16.,эмиттер которого вместе с коллектором транзистора 12 подключен к источ

нику 9 питаМия, а коллектор образует выход блока 2.

Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом работает следующим образом.

При отсутствии сигнала от источника 4 ключ 1 закрыт, потенциал его коллектора вьппе, чем потенциал эмиттера, .Блок 2 сравнивает напряжение на входах 17 и 18 с уставкой. В случае, если коллекторное напряжение ключа 1 вьше напряжения источника 15 уставки, диод 10 закрыт, транзистор

12 открыт, а вследствие падения напря-0

5

0

жения на резисторе 11 транзистор 14 и, соответственно, транзистор 16 заперты, т,е, в исходном состоянии на выходе блока 2 сигнала нет и транзистор 5 закрыт.

При появлении управляющего сигнала и от источника 4 (фиг„2а) отпираются последовательно транзисторы 6-8 и ключ 1. Потенциал коллектора транзистора 1 падает до тех пор, пока на входе блока 2 напряжение не будет .равно напряжению уставки U (фиг,25), после чего диод 10 отпирается, транзистор 12 запирается,транзисторы 14 и 16 отпираются, и на выходе блока 2 появляется напряжение, отпирающее транзистор 5, который за-, крывает транзистор 6, Далее заигрываются и транзисторы 7 и 8, Первый им0

Q

шее с момента появления напряжения на выходе блока 2 до запирания транзистора 8, потенциал коллектора ключа 1 опускается ниже уставки блока 2, Начиная с момента окончания импульса тока базы ключа 1, потенциал его кол- лектора возрастает, в это время в

базе ключа 1 происходит рассасывание 5 избыточного заряда. По достижении напряжением на входе блока 2 значения уставки напряжение на выходе блока 2 пропадает, транзистор 5 закрывается. Поскольку на входе управления регулятора 3 имеет место сигнал управления от источника 4, транзисторы 6-8 поочередно отпираются, в базу ключа 1 подается очередной импульс тока, вследствие чего потенциал коллектора ключа 1, а вместе с ним и напряжение на входе блока 2 начинают опускаться,. Напряжение с выхода блока 2 открывает транзистор 5, Далее процессы повторяются, пока на входе

5

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться во вторичных источниках электропитания применительно к высоковольтным мощным транзисторам. Цель - повышение надежности управления ключом Способ управления заключается в том, что для стабилизации контролируемого параметра, в качестве которого может быть использовано напряжение между .базой и коллектором транзистора, регулируют ток базы, если контролируемый параметр меняет значение под воздействием нагрузки, тем- пературы и других факторов, при этом ток базы силового транзистора формируют в виде импульсов, а при изменении контролируемого параметра регулируют их скважность. Ключевой режим работы элементов цепи управления позволяет достигнуть поставленной цели. 2 ил. сл с

&.Z