Устройство для управления силовым транзисторным ключом Советский патент 1993 года по МПК H02M1/08 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в источниках питания и преобразователях напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства, обеспечиваемое за счет повышения помехоустойчивости.

На чертеже приведена схема устройства управления силовым транзисторным ключом.

Устройство управления силовым транзисторным ключом содержит силовой транзистор 14, трансформатор 5, имеющий первичную 6, вторичную 8 и дополнительную 9 обмотки и обмотку 7 размагничивания, первый 16 и второй 3 транзисторы, первый 13, второй 4, третий 10 и четвертый

11 диоды, первый 15 и второй 12 резисторы, конденсатор 17 и клеммы 1 и 2 для подключения источника питания.

Устройство управления силовым транзисторным ключом работает следующим образом.

При подаче управляющего импульса, включающего транзистор 3 в базу силового транзистора 14 подается ток, который ограничивается резистором 12 и транзистор 14 включается. В это же время происходит заряд конденсатора 17 по цепи: диод 13, диод 11, обмотка 9 трансформатора. Транзистор 16 закрыт отрицательным напряжением на его базе, которое обеспечивается прямо смещенным диодом 13. По окончании управляемого импульса транзистор 3 закрывается и полярность напряжений на обмотках

00 СО 00 00

Os

ы

трансформатора меняется. При этом отпирается транзистор 16, ток в базы которого задается резистором 15 и база силового транзистора 14 оказывается подключенной к отрицательно заряженному конденсатору 17. Током перезаряда конденсатора 17 обеспечивается форсированное рассасывание избыточного заряда носителей в базе силового транзистора 14 и его быстрое выключение. Энергия, запасенная трансформатором 5 в течение длительности управляющего импульса, рекуперируется с помощью обмотки размагничивания 7 и диода 4 в источник питания. Диоды 10 и 11 отключают обмотки 8 и 9 трансформатора 5 соответственно от боковых цепей транзисторов 14 и 16 во время паузы между импульсами управления. Это необходимо для того, чтобы исключить возможность образования паразитных контуров перемагничива- ния сердечника трансформатора и возникновения колебаний в этих контурах после окончания процесса перемагничива- ния, которые могут привести к ложному открыванию силового транзистора 14.

В устройстве для управления силовым транзисторным ключом цепь заряда кон-, денсатора 17 не связана с базой цепью силового транзистора 14, что исключает влияние зарядного тока конденсатора на величину базового тока силового транзистора. При использовании устройства, например, в преобразователях напряжения последовательно-резонансного типа, эф0

5

0

5

0

фект увеличения тока базы силового транзистора за счет подзарядки конденсатора, который приводит к накоплению дополнительного избыточного заряда в базе силового транзистора и, как следствие, к снижению быстродействия силового транзисторного ключа, полностью исключается. Формула изобретения Устройство для управления силовым транзисторным ключом, содержащее транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для подключения к источнику управляющих импульсов, а первый крайний вывод вторичной обмотки соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого предназначен для подключения к базе силового транзисторного ключа, для подключения к эмиттеру которого предназначен первый вывод конденсатора, соединенный с первым выводом второго резистора и средним выводом вторичной обмотки трансформатора, второй крайний вывод которой соединен с катодом второго диода, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности и помехоустойчивости, введен третий диод, катод которого соединен с анодом второго диода, вторым выводом второго резистора и базой транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, а эмиттер - с вторым выводом конденсатора и анодом третьего диода.

Сущность изобретения: устройство содержит транзистор и трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для подключения к источнику управляющих импульсов, а первый крайний вывод вторичной обмотки соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с базой силового транзисторного ключа, змиттер которого соединен с первым выводом конденсатора, соединенный с первым выводом второго резистора и средним выводом вторичной обмотки трансформатора, второй крайний вывод которой соединен с катодом второго диода, анод которого соединен с анодом третьего диода, вторым выводом второго резистора и базой транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, а эмиттер -.с вторым выводом конденсатора и анодом третьего диода. 1 ил. ел

+ о