Переключатель тока Советский патент 1991 года по МПК H03K17/60 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения - повышение надежности и снижение потерь мощности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема переключателя тока.

Переключатель тока содержит силовой транзистор 1, эмиттер которого соединен с общей шиной 2 трансформатор 3 тока с первичной А и вторичной 5 обмотками, при этом первый вывод первичной обмотки 4 соеди- нен с коллектором силового транзистора 1, второй вывод с шиной 6 питания соединен через первичную обмотку 7 выходного трансформатора 8, вторичная обмотка 9 которого соединена с нагрузкой 10, первый управляющий транзистор 11, база которого соединена с входной шиной 12, второй управляющий транзистор 13, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 диоды, первый 18, второй 19 и третий 20 резисторы, шину 21 напряжения смещения. При этом первый вывод вторичной обмотки 5 трансформатора 3 тока соединен с базой силового транзистора 1 через последовательно соединенные первый 14, второй 15 и третий 16 диоды с вторым выводом той же обмотки 5, который через первый резистор 18 соединен с общей шиной 2 и коллектором второго управляющего транзистора 13, эмиттер которого .соединен с точкой соединения второго 15 и третьего 16 диодов, база - через четвертый диод 17 с точкой соединения первого 14 и второго 15 диодов, через второй резистор 19с базой силового транзистора 1 и через третий резистор 20 с коллектором первого управляющего транзистора 11, эмиттер которого соединен с шиной 21 напряжения смещения.

Устройство работает следующим образом.

При налцчии на входной шине 12 сигнала, отпирающего первый управляющий транзистор 11, запирающее напряжение с шины 21 смещения через открытый транзистор 11 подается на базы силового транзи- стора 1 и второго управляющего транзистора 13 и на обмотку 5 трансформатора 3 тока. При этом ток, протекающий через резистор 18, обмотку 5, диоды 14 и 17, резистор 20, транзистор 11 намагничивает сердечник трансформатора 3 в исходное состояние.

При запуске схемы входной сигнал на шине 12 изменяет свой уровень и закрывает транзистор 11, обрывая цепь тока намагничивания трансформатора 3, Вследствие намагниченности его сердечника на выходе обмотки 5 при этом возникает электродвижущая сила такой полярности, которая открывает второй управляющий транзистор 13. В результате этого эмиттер силового транзистора 1 подключается через диод 16 к второму выводу вторичной обмотки 5. Ток коллектора транзистора 13 отпирает транзистор 1, ток коллектора которого, протекая по первичной обмотке 4 трансформатора 3 тока, создает положительную обратную связь, поддерживая отпирающее напряжение на своей вторичной обмотке 5. В результате силовой транзистор 1 переходит в режим насыщения. При этом на вторичной обмотке 9 выходного трансформатора 8 возникает напряжение, которое подается в нагрузку 10.

Выключениесиловоготранзистора 1 начинается при отпирании первого управляющего транзистора 11 внешним сигналом, поступающим на входную шину 12, и происходит в две стадии. На первой стадии напряжение смещения через открытый транзистор 11 и резистор 20 поступает на базу второго управляющего транзистора 13 и запирает его, что приводит к разрыву цепи прямого тока базы силового транзистора 1. Ток обмотки 5 замыкается при этом через последовательно включенные диоды 14-16. Начинается процесс выключения силового транзистора 1, обратный ток базы которого протекает на шину напряжения смещения. Вторая стадия выключения начинается при выходе транзистора 1 из состояния насыщения. Напряжение на вторичной обмотке 5 трансформатора 3 тока меняет полярность, диоды 14-16 закрываются. Создается дополнительный обратный ток базы силового транзистора 1, протекающий через обмотку 5, резистор 18, база - эмиттерный переход транзистора 1. Увеличение обратного тока базы силового транзистора 1 приводит к ускорению процесса его выключения.

При запирании силового транзистора 1 напряжение смещения создает ток в обмотке 5, обеспечивающий намагничивание сердечника трансформатора 3 тока в исходное состояние.

Таким образом, обеспечивается двух- стадийное выключение силового транзистора 1, при котором на начальной стадии обратный ток ограничен по величине, что исключает шнурование тока, а на заключительной стадии увеличение тока базы обеспечивает быстрый спад тока коллектора, что приводит к снижению импульсной мощности, рассеиваемой транзистором при переключении,

В результате введения напряжения смещения и включения вторичной обмотки трансформатора тока в цепь базы силового транзистора через эмиттер - коллекторный переход второго управляющего транзистора достигнуто повышение надежности и снижение потерь мощности при сохранении двухстадийного выключения силового транзистора.

В качестве силового прибора может быть использован полевой транзистор со статической индукцией.

Формула изобретения

Переключатель тока, содержащий силовой транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, трансформатор тока с первичной и вторичной обмотками, первичная обмотка которого соединена первым выводом с коллектором силового транзистора, вторым - с шиной питания через первичную обмотку выходного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с нагрузкой, первый управляющий транзистор,

база которого соединена с входом шиной, второй управляющий транзистор, первый, второй, третий, четвертый диоды, первый резистор, отличающийся тем, что, с

целью повышения надежности и снижения потерь мощности, введены второй, третий резисторы и шина напряжения смещения, причем первый вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с базой силевого транзистора и через последовательно соединенные первый, второй и третий диоды с вторым выводом той же обмотки, который через первый резистор соединен с обще,й шиной и коллектором второго управляющего транзистора, эмиттер которого соединен с точкой соединения второго и третьего диодов, база через четвертый диод - с точкой соединения первого и второго диодов, через второй резистор - с базой

силового транзистора и через третий резистор-с коллектором первого управляющего транзистора, змиттер которого соединен с ишной напряжения смещения.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение надежности и снижение потерь мощности. В переключателе тока осуществлено включение вторичной обмотки 5 трансформатора 3 тока в цепь базы силового транзистора 1 через эмиттер - коллекторный переход второго управляющего транзистора 13 и введена шина 21 напряжения сме- щения,обеспечивающая запирание второго управляющего транзистора 13 и силового транзистора 1 при отпирании первого управляющего транзистора 11 входным сигналов, поступающим на шину 12, а также введены второй 19 и третий 20 резисторы, что позволило упростить переключатель тока при двухстадийном запирании силового транзистора 1, повысить надежность и снизить потери мощности за счет сокращения числа элементов устройства. 1 ил. сл с о к .N О 00 К