Транзисторный ключ Советский патент 1989 года по МПК H03K17/60 

314994744

Изобретение относится к импульсной Транзисторный ключ работает слетехнике и может быть использовано дующим образом.

в различных коммутационных устройст- Запертое состояние силовогр транвах. зистора 1 характеризуется закрытым

Цель изобретения - повышение быст- включающим транзистором 2 и отсутст-

родействия и надежности транзистор- вием тока в нагрузке 20. При появле-

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных коммутационных устройствах. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности транзисторного ключа. Цель достигается путем более полного рассасывания неосновных носителей в базе силового транзистора. В процессе выключения силового транзистора 1 на обмотке 19 трансформатора 7 тока снижается напряжение. Через базу силового транзистора 1 продолжает протекать запирающий ток, вызываемый током разряда конденсатора 12, который поддерживает выключающий транзистор 3 в открытом состоянии. 1 ил.

кого ключа за счет более полного рассасывания неосновных носителей в базе силового транзистора.Ю

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит силовой 1, включающий 2 и выключающий 3 транзисторы, первый 4, второй 5 и третий 6 диоды, трансформатор 7 тока, демпфирующий блок 8, первый 9, второй 10 и третий 11 резисторы, конденсатор 12, причем коллектор силового транзистора 1 подключен к первому 20 выводу демпфирующего блока 8 и через первичную обмотку 13 трансформатора 7 тока к выходной шине 14, второй вывод демпфирующего блока 8 соединен с об15

щей шиной 15, змиттером силового тран-25 тельного импульса управления транзисзистора 1 и одним выводом включающей обмотки 16 трансформатора 7 тока, другой вывод которой подключен к первому выводу первого диода 4, второй вывод которого соединен с коллектором 30 приводит к открыванию выключающего включающего транзистора 2 и через .; транзистора 3, так как появляется его первый резистор 9 с шиной 17 питания, база силового транзистора 1 подключена к эмиттеру включакнцего транзистора 2,. база которого соединена с вход-35 базу силового транзистора 1 ной шиной 18, первый вывод выключаю- начинает идти запирающий (рассасываютор 2 запирается. Прекращается открывающий базовый ток силового транзистора 1. Одновременно с тим напряжение на обмотке 19 повБшается, что

базовый ток. Запирание включающего транзистора 2 и открывание выключающего транзистора 3 приводит к тому,тций) ток, определяемый соотношением витков обмоток 13 и 19 трансформатора 7 тока.

40

45

ей обмотки 19 трансформатора 7 тока подключен к первому выводу второго диода 5, эмиттер выключающего транзистора 3 соединен с одним выводом второго резистора 10, другой вывод которого подключен к базе выключающего транзистора 3 и первому выводу третьего резистора 11, первый вывод конденсатора 12 соединен с вторым вьгаодом третьего резистора 11, общей шиной 15 и первым выводом выключающей обмотки 19 трансформатора 7 тока, второй вывод которой через третий диод 6 подключен к эмиттеру выключающего транзистора 3 и второму выводу конденсатора 12, второй вывод второго диода 5 соединен с базой выключающего транзистора 3, коллектор которого подключен к базе силового транзисто- „ ра 1. Кроме того, на чертеже изображена нагрузка 20, один вывод которой подключен к выходной шине 14, а другой вывод - к шине 17 питания.

50

нии положительного импульса управления открывается включающий транзистор 2. Через первый резистор 9 в базу силового транзистора 1 подается начальный импульс открывающего тока. Силовой транзистор 1 открывается и остается в открытом и насыщенном сос- тоянии (при наличии положительного импульса управления и открытого состояния транзистора 2) за счет действия положительной обратной связи обмоток 13 и 16 трансформатора 7 тока. В нагрузке 20 появляется ток, длительность которого определяется длительностью положительного импульса управления.

После окончания действия положиприводит к открыванию выключающего транзистора 3, так как появляется его базу силового транзистора 1 начинает идти запирающий (рассасываютор 2 запирается. Прекращается открывающий базовый ток силового транзистора 1. Одновременно с тим напряжение на обмотке 19 повБшается, что

приводит к открыванию выключающего транзистора 3, так как появляется его базу силового транзистора 1 начинает идти запирающий (рассасываюбазовый ток. Запирание включающего транзистора 2 и открывание выключающего транзистора 3 приводит к тому,приводит к открыванию выключающего транзистора 3, так как появляется его базу силового транзистора 1 начинает идти запирающий (рассасываю

тций) ток, определяемый соотношением витков обмоток 13 и 19 трансформатора 7 тока.

В момент закрытия силового транзистора 1, когда прекращается его коллекторный ток, прекращается ток через включающую обмотку 19. Однако неосновные носители в базовой структуре силового транзистора 1 момент еще не рассосались. Конденсатор 12 разряжается через эмиттерно- базовый переход силового транзисто- ра 1, рассасывая неосновные носители в базовой структуре этого транзистора. При этом выключающий транзистор 3 остается открытым. Конденсатор 12 разряжается от падения напряжения на открытом диоде 5 и база-эмиттер- ном переходе выключающего транзистора 3 до напряжения база-эмитФерного перехода этого транзистора. При этом резистор 11 дает возможность базовому току выключающего транзистора 3

снижаться не скачком, а линейно. После разряда конденсатора 12 закрывается выключающий транзистор 3 и остается закрытым все последующее время до следующего момента запирания силового транзистора 1. После появления положительного импульса управления запертое состояние выключающего транзистора 3 обеспечивается низким напряжением обмотки 19 (в отличие от обмотки 16) трансформатора 7 тока.

Быстродействие и надежность предлагаемого транзисторного ключа выше, чем у известных, за счет более полно- го рассасывания неосновных носителей в базе СШ1ОВОГО транзистора.

Формула изобретения

.

Транзисторный ключ, содержащий , силовой, включающий и выключающий транзисторы, первый, второй и третий диоды, трансформатор тока, демпфирующий блок, первый, второй и третий резисторы, коллектор силового транзистора подключен к первому выводу демпфирующего блока и через первичную обмотку трансформатора тока к выходной

шине, второй вывод демпфирующего бло- зо. включающего транзистора, коллектор

ка соединен с общей шиной, змиттером силового транзистора и одним выводрм

которого подключен транзистора.

к базе силового

5

0

5

включающей обмотки трансформатора тока, другой вывод которой подключен к первому выводу первого дидда, второй вывод которого соединен с коллектором включающего транзистора и через первый резистор с шиной питания, база сидового транзистора подключена к змиттеру включающего транзистора, ба- За которого соединена с.входной шиной, первый вывод выключаклдей обмотки трансформатора тока подключен к первому выводу второго диода, змиттер выключающего транзистора соединен с одним выводом второго резистора, другой вывод которого подключен к базе выключающего транзистора и первому выводу третьего резистора, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, введен конденсатор, первый вывод которого соединен с вторым выводом . третьего резистора, общей шиной и первым выводом выключакщей обмотки трансформатора тока, второй вывод которой через третий диод подключен к эмиттеру выключа ющего транзистора и второму выводу конденсатора, второй вывод второго диода соединен с базой

которого подключен транзистора.

к базе силового