ВСЕСОЮЗНАЯ IПАТЕНТ{Ш~]'?Х;;Г:Ел Советский патент 1970 года по МПК H03K17/60 

Изобретение может быть использовано в прецизионных быстродействующих переключателях напряжения, предназначенных для применения в устройствах автоматики и вычислительной техники, питающихся от источников с ограниченной мощностью и установленных, в частности, на подвижных объектах.

Известны устройства для управления транзисторными прецизионными переключателями напряжения без гальванической связи с разделительными трансформаторами, осуществляющие динамическое управление работой Переключателя.

Управление работой переключателя осуществляется путем коммутации выпрямленного напряжения высокой частоты на переходах база-коллектор управляемых транзисторов. Величина управляющего напряжения в момент переключения не отличается от его значения в статическом режиме. Недостатком таких устройств является зависимость скорости переключения от степени насыщения коммутируемых транзисторов, величины рабочей частоты и инерционности управляющих клапанов. Влияние степени насыщения можно исклю-чить, формируя ускоряющий импульс в базовой цепи переключателя при помощи элементов LC и RC; однако для этого требуются дополнительные затраты мощности источника высотой частоты.

Целью изобретения является создание устройства для управления быстродействующим прецизионным переключателем напряжения без гальванической связи с разделительным

трансформатором, применение которого позволит повысить быстродействие переключателя за счет ускорепия рассасывания носителей в переключаемых транзисторах пли, в случае заданного быстродействия, снизить рабочую

частоту и уменьц ить мощность ее источника, а также исключить влияние инерционности управляющих клапанов.

Для этого предлагаемое устройство содержит формирователи, соединенные через обМОТКИ суммирующих элементов, выполненных на магнитных сердечниках с базовыми цепями переключаемых транзисторов. Такое выполнение устройства обеспечивает в момент переключения формирование ускоряющего импульса.

Это дает возможность, с одной стороны, форсировать рассасывание зарядов носителей, накопленных на переходах база-коллектор, открытых транзисторов, а с другой стороны

повысить быстродействие переключателя. Так как время переключения будет определяться только длительностью переднего фронта форсирующего импульса, а мощность источника рабочей частоты расходуется на поддержание

Ванйя к величине рабочей частоты и мощности ее источника могут быть при заданном быстродействии снижены. По этой же нричине введение форсирующего имиульса позволяет исключить влияние инерционности уиравляющих клапанов.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемого устройства.

Конденсатор 1, резистор 2, полупроводниковый диод 3, резистор 4 и конденсатор 5, резистор 6, полупроводниковый диод 7, резистор 8 представляют собой обычные импульсно-потенциальные клапаны, управляемые потенциалами триггера 9.

Резистор 4 и конденсатор 10 совместно с переходом база-эмиттер транзистора 11 образуют формирователь ускоряющих импульсов. Такой же формирователь собраи на резисторе 8, конденсаторе 12 и переходе база-эмиттер транзистора 13. Транзисторы 11 и 13 с трансформаторами 14 и 15 в качестве коллекторной. нагрузки, являясь усилителями мощности, выполняют роль суммирующих устройств. Резисторы 16 и 17 ограничительные. Полупроводниковые диоды 18, 19, 20, 21 служат для выпрямления рабочей частоты и разделения открывающих и закрывающих сигналов. Транзисторы 22, 23, 24, 25 образуют переключатель напряжения.

С цриходом управляющего импульса триггер 9 перебрасывается, на коллекторе левого транзистора потеициал меняется от -E до 0. Емкость 10 через резистор 4 и входное сопротивлеиие транзистора 11 разряжается, и в базовой цепи транзистора 11 формируется импульс. Затем он усиливается и через трансформатор 14 передается в базовые цепи транзисторов 22, 23, 24, 25. Транзисторы 22 и 23 открываются, & 24 -к 25 закрываются. Затем потенциалом «О открывается входиой клапан, и рабочая частота с задержкой, определяемой постоянной времени этого клапана.

приходит в базу транзистора 11, усиливается и после выпрямления поступает на входы транзисторов 22, 23, 24 и 25, поддерживая транзисторы 22 и 2 в открытом состоянии, а

транзисторы 24 vi 25 ъ закрытом.

С приходом управляющего имнульса (следующего) триггер 9 перебрасывается, конденсатор 10 заряжается до напряжения Е, транзистор 11 закрывается, а транзистор 13 открывается ускоряющим импульсом, сформированным в его базе. Этот импульс через усилитель и выпрямительные диоды попадает на базы транзисторов 22, 23, 24, 25. Первые два из них - 22, 23 закрываются, а вторые - 24,

25 открываются. Затем открывается клапан на входе транзистора 13 и закрывается клапан на входе транзистора 11. Рабочая частота через открытый клапан, усилитель и выпрямитель поступает на базы переключаемых транзисторов, поддерживая транзисторы 22 vi 23 ъ закрытом состояиии, а транзисторы 24 -я 25 f, открытом.

Предложеиный вариант уиравляющего устройства для прецизионного переключателя с

остаточными напряжениями порядка 2-r-lO re при коммутируемых токах l-i-S та и коммутируемых напряжениях 15ч-30 в позволяет снизить время переключения с мк сек. до 0, мк сек.

гти

Предмет изобретения

Устройство для управления транзисторным переключателем наиряжения, содержащее управляемые триггером клапаны, отличающееся

тем, что, с целью новыщеиия быстродействия и сиижения мощности источника рабочей частоты, а также исключения влияния инерционности клапанов оно содержит формирователи, соединенные через обмотки суммирующих

элементов, выполненных на магнитных сердечниках, с базовыми цепями переключаемых транзисторов.