Высоковольтное транзисторное переключающее устройство Советский патент 1989 года по МПК H02M1/08 

31504752

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конверторах вторичных источников питания и в цепях различной радиотехни- г ческой аппаратуры.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и уменьшение ди намических потерь путем форсированного запирания высоковольтного транзис-tO тора.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображены конструктивные варианты выполнения предлагаемого устройства.

Устройство содержит высоковольтный 15 транзистор 1, вспомогательный низковольтный транзистор 2, низковольтный дополнительный источник 3, плюсовый вывод которого подсоединен к базе высоковольтного транзистора 1, а 20 минусовый вывод - к общему вьшоду устройства, индуктивный накопитель 4, вторичная обмотка которого выполнена со средней точкой, первый крайний вьшод которой подсоединен к эмиттеру . 5 высоковольтного транзистора 1, сред- НИИ вывод через диодный переход (диод) 5 - к общей шине ус тройства, второй край- НИИ вывод вторичной обмотки подсоединен к коллектору высоковольтного тран-30 зистора 1 и нагрузке 6, а первичная обмотка индуктивного накопителя 4 включена последовательно с вспомогательным быстродействующим низковольтным транзистором 2, причем первичная 35 обмотка зашунтирована, по крайней мере одним диодным переходом (диодом) 7.

Устройство работает следующим образом .40

Сигнал управления поступает на вход управления вспомогательного низковольтного транзистора 2. При включении вспомогательного низковольтного транзистора 2 через него проте- j кает базовый ток высоковольтного транзистора 1 от источника 3, что приводит к включению всего устройства. Во время открытого состояния транзисторов в.индуктивном накопите- ле 4 происходит накопление энергии. При запирании вспомогательного низковольтного транзистора 2 цепь питания эмиттера высоковонтного транзистора 1 разрывается, а возникшая в этот момент ЭДС самоиндукции во вторичной .обмотке индуктивного накопителя 4 приводит к протеканию через переходы эмиттер-база и коллектор-база высоковольтного транзистора 1 обратного форсированного тока базы. Этот ток суммируется с током нагрузки,который в процессе запирания транзистора 1 проходит через переход коллектор-база к источнику 3. В результате суммарный обратный ток базы транзистора 1 может превысить в п раз ток (I кН) коллектора, что приводит к уменьшению в п раз времени рассасывания неосновных носителей и времени формирования отрицательного фронта импульса тока, в результате чего повышается быстродействие устройства и уменьшаются динамические потери,Дпя предотвращения задержки по включению,которая может возникнуть из-за индуктивности в цепи управления, первичная обмотка индуктивного накопителя 4 зашунтирована диодным переходом.

Ка фиг. 2 изображен вариант устроства, в котором всомогательный низко вольтньм транзистор 2 вьшолнен в виде транзистора МОП-структуры.

В предлагаемо устройстве (по сравнению с ) существенно уменьшены динамические потери при переключении, в результате чего по- вьщ1ены быстродействие устройства (за счет форсированного запирания транзистора) и частота преобразования.

Формула изобретения

1. Высоковольтное транзисторное переключающее устройство, содержащее цепь из последовательно соединенных основного транзистора, вспомогательного транзистора, база которого предназначено для подключения к источнику сигнала управления, и первичной обмотки двухобмоточного индуктивного накопителя, предназначенной для включения последовательно с нагрузкой и источником питания, низковольтный источник питания, включенный между базой основного транзистора и общей точкой устройства, первый и второй диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения динамических потерь, вторичная обмотка ин- ДУКТ1ДВНОГО накопителя выполнена в виде двух соединенных.началами обмоток, причем первичная обмотка индуктивного накопителя включена в силову

цепь вспомогательного транзистора, анод первого диода соединен с общей точкой устройства, катод - со средним выводом вторичной обмотки индук- тивного накопителя, крайние выводы которой соединены с коллектором и эмиттером основного транзистора соответственно, анод второго диода соединен с началом первичной обмотки индуктивного накопителя,а катод - с ее.концом,

2. Устройство по п. , отличающееся тем, что вспомогательный транзистор выполнен в виде транзистора МОП-структуры.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конверторных источниках питания и цепях различной радиотехнической аппаратуры. Целью изобретения является повышение быстродействия и снижение динамических потерь в силовом транзисторе при переключениях. Цель достигается тем, что силовой высоковольтный транзистор 1 форсированно запирается с использованием энергии, запасенной в индуктивном накопителе 4. Влияние индуктивности первичной обмотки индуктивного накопителя 4 на процесс включения устройства снижается за счет ее шунтирования диодом 7. 2 ил.