Управляемый ключ Советский патент 1993 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании высокочастотных преобразователей постоянного напряжения в постоянное.

Целью изобретения является повышение быстродействия при переключении.

На чертеже представлена схема ключа.

Управляемый ключ содержит МДП- транзистор 1, затвор-исток которого зашун- тирован первым резистором 2. Затвор МДП-транзистора 1 подключён к эмиттеру биполярного транзистора 3, а исток подключен к первому выводу конденсатора 4 и первому выводу вторичной обмотки 5 управляющего трансформатора 6. Второй вывод вторичной обмотки 5 через диод 7 присоединен к коллектору биполярного транзистора 3, второму выводу конденсатора 4 и через последовательно-встречно включенную дополнительную обмотку 8 и второй резистор 9 к базе биполярного транзистора 3,

Управляемый ключ работает следующим образом. При подаче на вход управляющего трансформатора 6 периодической последовательности положительных импульсов они трансформируются на обмотки 5 и 8 этого трансформатора соответственно в положительные и отрицательные противо фазные последовательности импульсов с амплитудами, пропорциональными выбранным коэффициентам трансформации. При этом отношение числа витков обмоток 5 и 8 выбирается равным, например, 2. На конденсаторе 4 формируются разностные для отрицательных и положительных полупериодов импульсы, причем амплитуда положительных импульсов превышает амплитуду отрицательных импульсов также примерно в 2 раза. При наличии на конденсаторе 4 положительного импульса на базу биполярного транзистора 3 с обмотки 8 трансформатора 6 относительно его коллектора через резистор 9 подается отрицательный импульс, а с конденсатора 4 положительный импульс по цепи: обмотка 8, резистор 9, базз-эмиттерный переход транзистора 3, затвор-исток транзистора 1, в результате чего на базе транзистора 3 относительно

истока транзистора 1 формируется постоянная составляющая положительного напряжения и он находится в подотпертом состоянии. В этом случае положительный

импульс с конденсатора 4 через делитель, образованный сопротивлениями коллектор- эмиттер биполярного транзистора 3 и резистора 2, подается на затвор транзистора 1, открывая канал сток-исток последнего.

При наличии на конденсаторе 4 отрицательного импульса на базу транзистора Зс обмотки 8 трансформатора 6 относительно коллектора через резистор 9 подается положительный импульс, этот транзистор полностыр отпирается и отрицательный импульс с конденсатора 4 без ослабления через коллектор-эмиттер транзистора 3 подается на затвор транзистора 1, форсированно закрывая канал сток-исток последнего. Благодаря

этому повышается быстродействие устройства. В дальнейшем цикл переключения повторяется.

Технико-экономический эффект определяется улучшением массогабаритных характеристик устройства при повышении его рабочей частоты и возможностью его выполнения по гибридной Интегральной технологии.

ф ормул а и зобрете. н и я

Управляемый ключ, содержащий диод и силовой МДП-транзистор, исток которого соединен с первым выводом вторичной обмотки управляющего трансформатора и

первым выводом конденсатора, подключенного вторым выводом к коллектору биполярного транзистора, эмиттер которого соединён с затвором силового МДП-транзистора и через первый резистор - с истоком

этого транзистора, р т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия при переключении, второй вывод вторичной обмотки управляющего трансформатора через диод соединен с вторым выводом конденсатора, который через последовательно соединенные введенную дополнительную обмотку управляющего трансформатора и введенный второй резистор подключен к базе биполярного транзистора.

Использование: коммутация цепи постоянного тока в системах вторичного электропитания, автоматики и управления. Сущность изобретения: силовой МДП-транзи- стор 1 управляется биполярным транзистором 3, в базовую цепь которого через резистор 9 включена дополнительная обмотка 8 управляющего трансформатора 6. Инверсный ток разряда входной ёмкости силового МДП-транзистора 1 подзаряжает конденсатор 4 до уровня, близкого к пороговому напряжению затвор-исток силового МДП транзистора 1, который форсированно запирается. Благодаря этому повышается быстродействие управляемого ключа. 1 ил.