Устройство для управления двухтактным транзисторным ключом Советский патент 1988 года по МПК H02M1/08 

00

а

N9

00

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания с пшроким диапазоном регулирования.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования.

На фиг, 1 представлена схема устройства для управления двухтактным транзисторным ключом; на фиг. 2 - зарядный блок; на фиг, 3 - пороговый разрядный блок.

Устройство (фиг, 1) содержит управляющий трансформатор 1, крайние выводы вторичных обмоток 2 и 3 кото- рого соединены с входами вьшрямите- ля 4, выход которого соединен с первым выводом накопительного конденсатора 5, параллельно которому подключены входы зарядного блока 6, второй вывод конденсатора 5 соединен с первым вьшодом конденсатора 7 смещения, второй вывод кот орого соединен с выходом зарядного блока 6, параллельно конденсатору 7 подключен пороговый разрядный блок 8, крайние выводы обмоток 2 и 3 через резисторы 9 и iO соответственно предназначены для подключения к базам силовых транзисторов 11 и 12 ключа, для подключения к эмиттерам которых предназначен второй вывод конденсатора 7, первый вывод которого соединен с средней точкой обмоток 2 и 3.

Блок 6 (фиг. 2) содержит резистор 13, первый вьрод которого соединен с первым выводом конденсатора 5 и коллектором транзистора 14, база которого соединена с вторым вьшодом резистора 13 и катодом стабилитрона 15, анод которого соединен с вторым выводом конденсатора 5, эмиттер транзистора 14 соединен с вторым выводом конденсатора 7.

Блок 8 (фиг, 3) содержит диод 16, катод которого соединен с первым выводом конденсатора 7, анод - с эмиттером транзистора 17, база которого соединена с первыми выводами резисторов 18 и 19, второй вьшод резистора 18 соединен с катодом диода 16, а второй вьгоод резистора 19 - с коллектором транзистора 17 и вторым выводом конденсатора 7,

Устройство работает следующим образ ом,

При поступлении управляющего сигнала с трансформатора 1 через базо

0

5

0

5

0

5

0

5

вый резистор 9 и базу силового транзистора 11 начинает протекать ток, транзистор 11 открьшается. Базовый ток протекает через предварительно заряженный конденсатор 7 смещения и подзаряжает его. Одновременно через выпрямитель 4 подзаряжается конденсатор 5, Далее следует снятие управляющего сигнала с вторичных обмоток 2 и 3 управляющего трансформатора 1. При этом конденсатор 7 смещения выступает в роли источников форсированного запнрания силового транзистора 11, Ток форсированного запирания проходит по цепи: положительный вывод конденсатора 7, переход эмиттер - база силового трав- зистора П, базовый резистор 9, обмотка 2 управляющего трансформатора 1, отрицательный вывод конденсатора 7« Ток через переход эмиттер - база силового транзистора 12 не протекает, поскольку он был закрыт в рассматриваемый период времени. При смене полярности- управляющего сигнала откры вается транзистор 12s происходит под- заряд конденсатора 7 с последующим снятием управляющего сигнала и запиранием силового транзистора 12,

При уменьшении коэффициента заполнения управляющих сигналов напряжение на конденсаторе 7 уменьшается,. .В этом случае конденсатор 5,. имеющий меньшую, чем конденсатор 7, постоян- -, ную времени, цепи заряда и выступающий в роли накопительного конденсатора, отдает часть накопленной энергии конденсатору 7 через зарядньш блок 6„ Чем меньше коэффициент заполнения управляювшх сигналов, тем больше энергии передается от конденсатора 5 через зарядный блок 6 конденсатору 7, что способствует восстановлению прежнего уровня напряжения на конденсаторе 7. В качестве зарядного блока может быть использован линейньш стабилизатор,

С увеличением коэффициента заполнения з равляющих сигналов напряже-/ ние на конденсаторе 7 увеличивается, что ведет к уменьшению тока подзаря- да конденсатора 7 через зарядный блок 6, При некотором значении напряжения на ко{1денсаторе, 7 ток под- заряда, протекающий через зарядньй блок 6, становится равным нулю. Дальнейшее повьш1ение коэффициента . заполнения управляющих сигналов при- .

водит к срабатыванию порогового раз .рядного блока 8, в результате чего обеспечивается частичный разряд конденсатора 7, способствующий восста- новлению прежнего уровня напряжения на конденсаторе 7. Пороговый разрядн блок 8 может быть вьшолнен на основе компаратора.

Таким образом, напряжение на кон- денсаторе 7 поддерживается на определенном уровне. Уменьшение коэффициента заполнения управляюпщх сигналов не приводит,к уменьшению напряжения на конденсаторе 7 смещения и к увеличению времени рассасывания неосновных носителей в базах силовых транзисторов, и к запаздыванию силовой части двухтактного транзистор- н-йго ключа по отношению к сигналу .на управляющем трансформаторе. Следовательно, предлагаемое устройство обеспечивает устойчивую работу двухтактного транзисторного ключа при малых длительностях управляющих сиг- налов, в результате чего расширяется диапазон регулирования. ФЧзрмула изобретения

Устройство для управления двухтактным транзисторным ключом, содер

5

Q 0 5

жащее упраБляюш 1Й трансформатор, крайние вьшоды вторичных обмоток которого предназначены для подключения к базам силовых транзисторов ключа, а также соединены с входами выпрямителя, средняя точка вторичный обмоток управляющего трансформатора соединена с первым выводом конденсатора, смещения, второй вывод которого предназначен для подключения к эмиттерам силовых транзисторов ключа, о т-- личающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, введены зарядный блок, накопительный конденсатор и пороговый разрядный блок, причем вход зарядного блока подключен к первому выводу накопительного конденсатора, управляю- ищй вход - к второму вьшоду накопительного конденсатора, выход - к второму выводу конденсатора смещения, второй вывод накопительного конденсатора соединен с первым выводом конденсатора смещения, пороговый разряд- ный блок подключен параллельно конденсатору смещения, а первый вьшод накопительного конденсатора соединен с выходом выпрямителя.

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано: в источниках вторичного электропитания с широким диапазоном регулирования. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования. При уменьшении коэффициента заполнения управляющих сигналов напряжение на конденсаторе смещения 7 уменьшается. В этом случае конденсатор 5 отдает часть накопленной энергии конденсатору смещения 7 через за рядный блок 6, С увеличением коэффициента заполнения управляюшлх сигналов напряжение на конденсаторе 7 увеличивается, что приводит к сраба- тьша1шю поро гового разрядного блока 8, в результате чего обеспечивается частичный разряд конденсатора 7, способствуя восстановлению на нем прежнего уровня напряжения. Т,р., уменьшение коэффициента заполнения управляющих сигналов не приводит к уменьшению напряжения на конденсаторе 7 и к увеличению времени расса- сьшания неосновных носителей в базах силовых транзисторов П и 12 и тем самым к запаздыванию силовой части по отношению к управляющему сигналу. Т.е. обеспечивается устойчивая работа при малых длительностях управляющих сигналов. 3 ил. с ( (Л

(Риг.2

W

2

Н

W 3

(-)

Й

(-LM

/5

/7

/5

/

10

PusJ