Формирователь управляющих импульсов для силового транзистора регулятора напряжения Советский патент 1991 года по МПК H02M1/08 

оэ

GO О CD

сл

4

Изобретение относится к преобра- зовательной технике и может быть ис- пользовано во вторичных источниках питания, преобразователях напряжения и импульсных регуляторах.

Цель изобретения - повышение на- дежности и быстродействия

На чертеже изображена электричес- кая схема формирователя

Формирователь управляющих импуль- сов содержит усилитель 1 мощности на транзисторах разной проводимости, эмиттеры которых объединены и пред назначены для подключения к базе си- лового транзистора 2, базы транзкс- торов разной проводимости объединены и связаны с первым выходом источника 3 управляющих сигналов, а коллекторы предназначены для подключения к со ответствующим выводам биполярного источника 4 питания, общий вывод которого соединен с эмиттером силового транзистора 2, компаратор 5, диод 6, первый 7 и второй 8 резисторы, ре- зистивный делитель 9 напряжения и до- полнительный диод 10, входы резистив- ного делителя 9 напряжения подключены к соответствующим выводам биполярного источника 4 питания, а выход соединен с инвертирующим входом ком- паратора 5, выход которого через первый резистор 7 соединен с базами транзисторов усилителя 1 мощности, эмиттеры которых соединены с вторым выходом источника 3 управляющих сигналов, первый выход которого связан с.прямым входом компаратора 5 через второй резистор 8, а с базами транзисторов - через диод 6, анод допол- нительного диода 10 соединен с эмиттером силового транзистора 2, а катод - с прямым входом компаратора 5

Формирователь работает следующим образом,

В исходном состоянии, при наличии питания от биполярного источника 4 на инвертирующем входе компаратора 5 присутствует положительный сигнал от -резистивного делителя 9 на- пряжения, а на его выходе - отрицательный уровень напряжения, который через усилитель 1 мощности удерживает силовой транзистор 2 в закрытом состоянии С приходом положительного импульса от источника 3 управляющих сигналов компаратор 5 выключается по неинвертирующему входу. Одновременно по цепи: первый выход источника 3

5 0 5 0 5 0

5

Q

5

управляющих сигналов, диод 6, база- эмиттерный переход п-р-п-транзистора усилителя 1 мощности, второй выход источника 3 управляющих сигналов протекает ток Транзистор типа п-р-п в усилителе 1 мощности открывается и силовой транзистор 2 входит в режим насыщения По окончании импульса управления компаратор 5 включается, при этом по цепи: общий вывод биполярного источника 4 питания, переход эмиттер-база силового транзистора 2, переход эмиттер-база п-р-п-транзистора усилителя i мощности, первый резистор 7, компаратор 5, отрицательный вывод биполярного источника 4 протекает ток Транзистор типа п-р-п форсированно закрывается,; а типа p-n-р открывается, что приводит к формированному запиранию силового транзистора:2. При этом компаратор 5 проводит ток не постоянно, а кратковременно, только на время рассасывания неосновных носителей базы силового транзистора 2, и остается во включенном состоянии

Напряжение на база-эмиттерном переходе n-p-n-транзистора усилителя 1 мощности при снятии управляющего импульса изменяется не мгновенно, а спадает по мере вывода неосновных носителей базы, поэтому при отсутствии диода 6 компаратор 5 включается с задержкой Диод 6 препятствует этому явлению, что повышает быстродействие и КПД формирователя за счет снижения потерь на переключения в транзисторах усилителя 1 мощности.

Кроме того, например, при трансформаторном управлении диод 6 препятствует спаду тока вторичной обмотки трансформатора через транзистор усилителя 1 мощности, что способствует большему всплеску напряжения на обмотках трансформатора и его быстрому размагничиванию, что важно при скважности импульсов 1,2-1;1 Он препятствует также приложению опасного по амплитуде всплеска напряжения к управляющим переходам транзисторов усилителя 1 мощности и силового транзистора 2

Дополнительный диод 10 поставлен с целью защиты входа компаратора 5 от Отрицательного всплеска напряжения вторичной обмотки при трансформаторном управлении.

Положительный технический эффект предлагаемого формирователя заключа- ется в повышении надежности за счет обеспечения гарантированного формиро- ванного запирания регулирующего транзистора и поддержании на его база-эмиттерном переходе отрицательного смещения после его запирания при любой скважности управляющего импульса, а также за счет облегченного режима работы компаратора. Повышается быстродействие за счет разделения функции управления усилителем мощности при передаче положительного импульса, например, от трансформатора, а отрицательного - от компаратора Кроме того, формирователь имеет хорошую помехоустойчивость за счет задания порога срабатывания компаратора от внешнего резистивного делителя напряжения и отличается простотой.

Формула изобретения 25

15

5

проводимости объединены и связаны с первым выходом источника управляющих7 сигналов, а коллекторы предназначены для подключения к соответствующим выводам биполярного источника питания, общий вывод которого соединен с эмиттером силового транзистора, о тличающийс я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, введены компаратор, диод, первый и второй резисторы и резис- тивный делитель напряжения, входы которого предназначены для подключе- 5 ния, к соответствующим выводам биполярного источника напряжения, а выход соединен с инвертирующим входом компаратора, выход которого через первый резистор соединен с базами транзисторов, эмиттеры которых соединены с вторым выходом источника управляющих сигналов, первый выход которого связан с прямым входом компаратора через второй резистор, а с базами транзисторов - через диод.

0

Изобретение относится к вторич- ным источникам питания. Цель изобре- тения - повышение надежности и быст- ррдействия. Положительный импульс управления передается однотактным трансформаторным преобразователем и усиливается усилителем 1 мощности на разнополярных транзисторах. Форсиро- ванное запирание силового транзисто- ра 2 осуществляется от компаратора-5. Питание усилителя мощности 1 и компаратора 5 обеспечивает биполярный ис- точник 4 питания. Повышение надежное- ти достигается за счет обеспечения гарантированного форсированного запирания транзистора 2 и поддержания на его база-эмиттерном переходе отрицательного смещения после его выключения при любой скважности управляющего импульса и за счет облегченного режима работы компаратора 5. Расширение функциональных возможностей достигается за счет увеличения диапазона регулирования скважности управляющих импульсов путем разделения функций управления усилителем 1 мощности при передаче положительного импульса от преобразователя, а отрицательного - от компаратора 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. SS (/ С

1. Формирователь управляющих импульсов для силового транзистора регулятора напряжения, содержащий усилитель мощности на транзисторах разной проводимости, эмиттеры которых объединены и предназначены для подключения к базе силового транзистора, базы транзисторов разной

:2. Формирователь по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, введен дополнительный диод, анод которого предназначен для подключения к эмит- теру силового транзистора, а катод соединен с прямым входом компаратора.