Магнитно-транзисторный ключ Советский патент 1989 года по МПК H03K17/60 

i

(Л

Изобретение относится к силовым коммутирующим устройствам радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано в источниках вторичного электропитания.

Цель изобретения - повышение К1Щ и надежности.

На чертеже представлена прин1щ- пиальная электрическая схема устройства .

Устройство содержит силовой транзистор 1, трансформатор 2 тока с первичной обмоткой, включенной в последовательную цепь с нагрузкой 3 и шинами источника питания, развязывающий конденсатор 4, первый резистор 5 в цепи нагрузки управляющего транз1 стора 6 обратного типа проводимости относительно другого управляющего транзистора 7, в коллекторную цепь которого включен дополнительный резистор 8, диоды 9 и 10, дополнительный и прямовключен- Hbrfi, дополнительные резистор 11 и конденсатор 12.

Развязывающий конденсатор 4 включен меящу второй шиной источника питания и шиной дополнительного источника питания. Дополнительный диод 9 обратно включен между шиной дополнительного источника питания и первым выводом вторичной обмотки положительной обратной связи трансформатора тока 2, который через прямовключеиный диод 10 соединен с o6ii:5iM выводом дополнительных резисторов 8 и 11, к диоду 10 подключен дополнительный конденсатор 12, ог- раничиваюп ;ий напряжение. Базы управляющих транзисторов 6 и 7 подключены к шине 13 управл51ю1цих сигналов.

При входном сигнале отрицательно полярности на шине 13 открыт транзистор 6 и к базе силового транзистора 1 приложен отрицательный потенциал, равный напряжению дополнительного источника питания. Силовой транзистор 1 закрыт. При этом на коденсаторе 12 накоплен некоторый заряд от предыдущего рабочего такта. В момент изменения полярности управляющего импульса транзистор 6 закрывается, а транзистор 7 открывается, при этом начинает разряжаться конденсатор 12 через базовута цепь транзистора 1 и создается импульс тка, форсирующий открывание силового ключа. После появления тока в кол0

5

0

5

0

5

0

лекторе управляющего транзистора 7 начинает поступать ток в базовую цепь силового транзистора 1 из вторичной обмотки трансформатора 2, напряжение конденсатора 12 устанавливается пропорционально току коллектора силового транзистора 1. В момент смены управляющего сигнала происходит закрывание транзистора 7 и открывание транзистора 6. Силовой транзистор 1 начинает рассасьшаться, но его коллекторный ток и, соответственно, ток базы в это время не прекращается и поэтому заряжает конденсатор 12, емкость которого рассчитана так, что его заряда хватает на создание импульса тока в базовой цепи силового транзистора 1 на время появления обратной связи по току. Если ключ находится в нерабочем состоянии, то конденсатор 12 заряжается через резистор 11, ток через ко- торьш гораздо меньше базового тока силового транзистора 1. Если ключ в работающем состоянии, то конденсатор 12 заряжается после выключения транзистора 7, т.к. ток коллектора силового транзистора 1 не сразу прекращается при изменении тока базы, а так как ток вторичной обмотки трансформатора тока 2 пропорционален току первичной (коллекторной) обмотки, то он и заряжает конденсатор 12. За счет улучшения режимов коммутации силового транзистора 1 уменьшаются потери, а возможность использования низковольтных управляющих транзисторов повышает надежность устройства.

Формула -изобретения

Магнитно-транзисторный ключ, со- держащий силовой транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и нагрузку подключен к первой шине источника питания, эмиттер - к второй его щине, вторичная обмотка положительной обратной связи трансформатора тока первым выводом соединена с первым вьшодом прямовыключенного диода, развязьша- ющий конденсатор, включенный между второй шиной источника питания и шиной дополнительного источника питания, два управляющих транзистора разного типа проводимости, базы которых соединены с шиной управляющих сигналов, эмиттеры - с базой силового транзистора, и первый резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности, дополнительно введены два резистора, конденсатор и диод, причем дополнительные резисторы включены последовательно между коллектором управляющего транзистора одного типа проводимости с силовым транзистором и объединенными выводами первичной обмотки трансформатора тока и нагрузки, общий вывод дополнительных резисторов соединен с вторым выво0

5

дом прямовключенного диода и через дополнительный конденсатор - с эмиттером силового транзистора и вторым выводом вторичной обмотки положительной обратной связи трансформатора тока, дополнительный диод обратно включен между первым выводом вторичной обмотки положительной обратной связи трансформатора тока и шиной дополнительного источника питания, которая через первый резистор соединена с коллектором управляющего транзистора другого типа проводимости относительного силового транзистора.

Изобретение может быть использовано в источниках вторичного электропитания, где требуется высокая надежность. Цель изобретения - повышение КПД и надежности. Магнитно-транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1 и трансформатор 2 тока с положительной обратной связью, два управляющих транзистора 6 и 7, базами подключенные к шине 13 управляющих сигналов. За счет введения резисторов 8,11, диода 10 и конденсатора 12 улучшаются режимы коммутации силового транзистора 1 и появляется возможность использования более низковольтных управляющих транзисторов. 1 ил.