Ключ с индуктивной нагрузкой Советский патент 1977 года по МПК H03K17/60 

1

Изобретение относится к области импульсной техники, в частности к транзисторным ключам, используемым для фомирования импульсов тока в индуктивной нагрузке.

Известен ключ с индуктивной нагрузкой, содержащий транзистор и трансформатор Наиболее близким к изобретению является ключ с индуктивной нагрузкой, содержащий управпяемый ключевой элемент, выполненный, например, на транзисторе, первый выходной электрод которого соединен с первой шиной питания, второй соединен с второй шиной питания через последовательно соединенные индуктивную нагрузку и первичную обмотку трансформатора, параллельно которой включен конденсатор, а один из выводов вторичной обмотки трансформатора соединен с второй шиной питания через обратно включенный диод 2.

Целью изобретения является уменьшение мощности, рассеиваемой на управляемом ключевом элементе.

Для этого в ключе с индуктивной нгрузкой, содержащем управляемый ключвой элемент, выполненный, например, на транзисторе, первый выходной электрод которого соединен с первой шиной питания, второй - соединен с второй шиной питания через последовательно соединенные индуктивную нагрузку и первичную обмотку трансформатора, параллельно которой включе конденсатор, а один из выводов вторичной обмотки трансформатора соединен с второй шиной питания через обратно включенный диод, другой вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с вторым выходным электродом управляемого ключевого элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема ключа с индуктивной нагрузкой.

Устройство содержит транзистор 1, в коллекторную цепь которого входит индуктивная нагрузка 2, активная нагрузка 3 (активное сопротивление обмотки) и обмотка 4 трансформатора 5, зашунтированная конденсатором 6. Другая обмотка 7 трансформатора 5 своим концом соединена с концом обмотки 4 и подключена к коллектору транзитора 1, а своим началом - к аноду дио 8, катод которого подключен к минусовой шине 9, источника коллекторного питания.

Количество витков обмотки 7 выбирается примерно равньо«1 удвоеиному количеству витков обмотки 4. В исходном состоянии транзистор 1 закрыт.:

При п(Л1ходе отпирающего импульса транзистор 1 отпирается и в индуктивной нагрузке 2 формируется крутой фронт импульса тока, так как почти все напряжение источника приКладьтается к индуктивности. Величин ёмкости конденсатора б подбирается соо ветствуняцим образом для осуществления режима форсировки, при этом постоянная времени его заряда не должна превшлать длительности переднего фронта импульса тока в нагруэке. Ток протекающий по обмотке 4, трансформируется в обмотку 7, при этом ЭДС в обмот.е 7 примерно равна напряжению источника питания и в два раза превшиает напряжение на концах обмотай 4.

Ток, протекающий по обмотке 7, Складывается с током источника пита$ия, в результате чего ток, потребля емый от источника питания, становится меньше нагрузки на величину тока в обмотке 7 трансформатора. Если потери холостого хода трансформатора 5 малы по сравнению с мргйностью пер вичной цели, то почти мощность, потребляемая первичной цепью трансформатора, превращается в нагрузку. Режим работы ключа изменился бы мало, если бы конец обмотки 7 трансформатора 5 был аоединен не с коллектором транзистора 1, а с общей шиной питания. Однако при этом, через транзистор 1, кроме тока нагруз0ки прохекал бы ток обмоткн 7, и был бы необходим более мощный транзистор.

Таким образом предложенное устроство отличается малыми габаритами и незначительным потребг жием энергии во включение состоянии ключа.

Кроме того, уменьшение тока через транзистор ключа приводит к повышению нгщежности устройства.

Формула изобретения

Кл|0ч с индуктивной нагрузкой, содержащий управляемый ключевой элемен выполненный, например, на транзисторе, первый выходной электрод которог соединен с первой шиной питания, второй соединён с; второй (оиной питания через п6сле:4овательно соединенные индуктивную нагрузку и первичную обмотку трансформатора, параллельно крторой включен конденсатор, а один из выводов вторичной обмотки трансформатора соединен и второй шиной питания через обратно включённый диод, о тличающийс я тем, что с целью уменьшения мощности, рассеиваемой на управляемом ключевом элементе, другой вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с вторым выходным электродом управляемого ключевого элемента.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 307517, Н 03 К 17/60, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 449448, Н 03 К 17/60, 1973.

Ь