Устройство для управления силовым транзистором Советский патент 1978 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРЧЭЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ ТРАНЗИСТОРОМ

Изобретение отноьвтся к области аяев тротвхиекв может быть йсэтопьзоваго ЁГ устройствах для управяонив преобрск зователями постояня.ого ва1фяжев1ш я ispyгямя устрс Ютвами, содер;кашимя сто вые трШЕЗйсторы.

И естяо у cTi ficTBo два управяевяя сеновым Т|7выэистор6му содержвшее ясточгникя затфокпоегоя отпяревошего на1фшКдняа с выходшлмя травсформаторамя, вторячные обмотея . подключены ковходу снясвого тpaйэяcтopa lJ.

Офвако такое устройство потребляет большую моишость, что сняжает его КГЩ кроме того. на жяость работы сяповш травзясторас дря коммутаияя мала

Наяболее блвэкям по техняческой сущ ностя к Ефедяожениомзг явлаетса устройство для управленяя сяяовым травзясто ром, которое содержит Ясточняк отшфаюшаго я запярадюшего перемевного прямоугояьвого на1фвжев1ш с выходными траасформатораьгя. Вторячвая обмотка выходвето травофс млатора ясточняка запщ}ах шего вайряжевяя подалючеяа ко входу

оялов их} траязнстора через дяод, а вто рячяан обмотка выходного трансформатора ястокшяквг отпяраюшвго яш1ря Жения (в дальнейшем - обмотка отп аюшего сяг вала ОСЮ) подключена ко взсоду сяпового транзистора через переход эмиттерЧЮЛлектор вспомсагатепьного транзяст(а, ко у1фаВ шется от отжльной вторяч но обмоткя выходного т| ансформатш а ясточяяка запирающего напряженяя 2 J. В этом устроАстве яря работе сяжх вого травзястора в ямлульсяом рвжяме в коммутация в р пьтате ело жевия даух яс1ч чвяков отчлфаюшего я за пяраюшего яавряжеяяя через переход Kimлектор-емяттер всдаомсгвшнлого rpeei зястора 1фоходят ковтурш ток, веяяяв на котср н о превышает значеяяе тока аб мопся отпяршошегЬ сжевала в яеокояысо раз, что приводит к яеобходямостя уввличев1Ш мошностя всяомогательаого грли зястора Увеляченяе потерь мошяостя в устройстве угц авяеяяя сялоеым травзяо тс1|юм свшкает КГЩ устройства. Опврврем&шю вмеет место временная пауза . запирающего напряжения на управляющем переходе силового траиаисгтора, что вызывает увеничение вреьюни коммутации и не позволяет иепопьаовать данное уотройство управления при работе силового транзистора в режиме макснмальной загрузки на пониженных частотах. Uen&K} изобрегеиня является повышение КГ1Д устройства и надежности работы силоЬого транзистора при коммутации в области повышеншдх частот. Это достигается тем, что в предяажен ное устройство упр шкениа свповым тран зистором, содержащее источники отпирающего и эа&нреюиюго вАГфажения с выходными трансформяторами а всзюмогатешгный транарстор, озедены конденсате, дио ды и реэкст ы, прЖчем одна из обкла аок. конденсатора оодключека к базе сипового тршовспюра, яругва через коппе ктор вмнпгерш 1й переход всз)омогательном го тршшистора - к амиттеру сипового травэистора и череэ вер&ый резистор к базе вс(кн« м «теяы1ого транзистора, вторичтяе обмотки выходных трансфсфматоров коипамв . диоды подклю чв№л к базе силового тра1шисто|}а, вругими вторячивя обмотка выходнсвго трансформатора источника отпираюиюго напряж&ния вторсА резистор - к амитте- ру сипового транзистора и через третий диод - к базе вспомогательного транзисто ра, а вхЪрячная обмотка источника запираюшего напряж внш1 .поякточена к первом резйсгору. На чертеже показана схема {федложеН ного устройства для у11ра Ешения; сияовым транзистором. Ойо содержит силовой транзистор 1, R базе которого яодкшочены последовател но соедин«|нные диод 2 н вторичная обмотка 3 выходаюго .трансформатора 4, источник отпирающего на1фяжения 5. Вто рой вывод обмотки отпир«вошего сигнала 3 подключен к эмиттеру сянового TpiaHаистора 1 через резистор 6 Вторичная обмотка 7 выходного Трансформатора. 8 источника запирающего наприкения 9 подкшоЧена к сил( тракэистора 1 Через диод 10. Второй вывод обмотки запирающего сштяала () подюпочен к эмиттеру силового транзистора 1 через переход коллектор-эмнТгер вспомогатель ного транзистора 11, к базе которого подключен резистор 12 и диод 13. Конденсатор 14 подключен к обмотке запирающего сигнала 7 через диод Ю. Устройство работает следующим образом. При отсутствии отпирающего сигнала с обмотки 3 вспомогательный транзистсф 11 открыт резистором 12 и на: вход силового тратаистора 1 поступает сигнал от обмотки 7, Оширающий сигнал в обмотке 3 закрывает вспомогательный транзистор 11 падением: напряжения на резисторе 6, силовой транзистор 1 открывается, KOittieHcaTop 14 заряжается от обмотки запирающего сигнала 7 через диод 10. Премена полярности или отсутствие сигнала в обмотке 3 открывает вспоь огательный транзистор 11. Как топько силовой транзистор 1 закрывается, вспомогательный транзистор 11 перехо дит в режим стабилизашв тока, ограничивая его cafej MНИЗКИМ уровнем, определяемым диодом 13 и резистором 6, поддерживающим силовой транзистор 1 в закрытом сстоянинв В результате мощность, потребляемая устройством, управления, минимальна, что повыщает КШ) устройства .Отсутствие временной запирающего сигнала в момент, ком- мутадии силового транзистора 1 повыщает надежность последнего. отсутствии сигналов управления в обоих обмотках 7 и 3 запирание силового транзистора 1 обеспечивается конденсат( 14. Предложенное устройство управления позволяет создавать мсшшые высоковопьтные преобразоватепв постойнного напряжения с использованием силовых транзисторов в режимах блкэких к предельно допустимым. Более полное ясйольвсАйние силовых транзисторов при максимальной загруз- ке позволяет повысить уделывде характервствки-преобразовательных устройств и их надежность. Формула и а о б р е т е нв я Устройство для управлеаия силовым транзистором, сод жащее источники от пираюЩего и зап(фаюшего нап микевия с выходными трансфс маторами и В(о- могателышй транзйсТс, о т л и ч а е е с я тем, что, с велыо повышения КПД и надежности работы сижжого трдя«зистора при комму тации в области побвышенных частот, оно дополнительно снабжено конденсатором, диодами и peaRcTc din ми, причем одна из обкЛадок. конденсатора подключена к базе силового транзиотои ipa, другая через., колле&фс э-емиттершлй переход вспомогателыкяго транзвст фа к эмиттеру, силового транзнстора и через первшй резистор « к базе вспомогатепьноге транзистора, вторичные обмои сн выходных трансформаторов одними концами через диоды подключены к базе сипового транзистора, другими « вторичная о6- мопгка вьхош1 я о трансформатора источника отпирающего напряжения через второй резистор - квмвтгеру силоветч)транзистоа и через третий диод - к базе вено- ;

могатепьного транзистора, а вторичная обмотка источника залсфаюшего напркцкения подключена к первок г ре&истору,

Источники шформацин, принятые во внимание 1фй экспертизе:

1 Патент США №- 3818308, кл« 321-13, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР № 242977, кл Н 02 М 1/04, 1967.