Составной транзистор Советский патент 1980 года по МПК H03K17/60 

(54) СОСТАВНОЙ ТРАНЗИСТОР

I Изобретение относится к области полупровБ никовых ключей, используемых в усилителях мощности статистических преобразователей и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 318161. В основном изобретении но авт. св. №31816 описан составной транзистор, силовой транзистор которого открывается током, пропорщюн ным току его коллектора через вспомогательный транзистор. Пропорциональность тока базы току коллектора силового транзистора достигается при помощи токового трансформатора, первичная обмотка которого включена в колле тор силового транзистора, а вторичная - в базовую цепь его. Достоинством известного устройства является оптимальный (потери минимальные) режим работы силового транзистора - ток базы пропорционален току коллектора. Недостаток - в наличии потерь в цепях управления, что обуславливает относительно низкий коэффициент усиления по мощности составного транзистора, так как в нем производится оптимизация по минимуму потерь только. силового транзистора. Целью дополнительного изобретения является снижение потерь в цепях управления. Поставленная цель достигается тем, что в составной транзистор по авт. св. № 318161 введен дополнительный токовый трансформатор, первичная обмотка которого включена последов ательно с первичной обмоткой основного токового трансформатора, одна из его вторичных обмоток подключена ко входу вспомогательного транзистора из составного транзистора, а выводы другой вторичной обмотки подключены к разноименным выводам дополнительно введенной обмотки основного токового трансформатора через дополнительный управляемый ключ и развязывающий диод соответственно, причем зта вторичная обмотка щунтирована цепочкой, образованной из последовательно включенных управляемого ключа и введенного локировочного диода. Устройство представлено на чертеже, где 1 - силовой транзистор; 2 - вспомогательный транзистор; 3 - основной токовый трансфорSjSe J.Ui-4,T,:: .,.,-:- . :-4;,..,x:i,v™..-:.:.....-..,- -3746932

матор; 4-6 - соЬтветственно первич}1ая, вторичная и дополнительная обмотки основного токового трансформатора 3; 7 - дополнительный токовый трансформатор соответствешю с 8-10-первичной, вторичной и дополнительной обмотками; 11 - дополнительный управляемый ключ; 12 - раэйяэывающий диод; 13 - блокируюший диод; 14 - блок управления; IS -

нагрузка; 16 - источник питания.

Устройство работает следующим образом. ю Управляемый ключ 11 закрыт от блока управления 14, Транзисторы 2 и 1 открыты, причем транзистор 1 открыт таком, пропорииональным току своего коллектора, что осуществляется посредством токового трансформатора 3, 5

Транзистор 2 с ткрыт током, трансформировашп.1М из его коллекторной цепи посредством токового трансформатора 7. Базовый ток транзистора 2 пропорционален току его коллектора,

Для выключения ключа от блока управления jo 14 открывается транзистор 11. По цепи, состоящей из дополнительных обмоток 10, 6 дополнительного и основного токовых трансформаторов, развязывающего диода 12 и выходной цепи транзистора 11, начинает протекать ток, 25 трансформируемый из пepв гчныx обмоток 8 и 4 дополнительного и основного токовых трансформаторов. Так как дополнительная обмотка 6 основного токового трансформатора 3 способна отдать больший ток, чем дополнительная зо обмотка. 10 дополнительного токового трансформатора 7, напряжение на обмотках дополнительного токового трансформатора. 7 меняет полярность. Изменение полярности,на вторичной обмотке 9 дополнительного токового транс- 35 форматора 7 вызывает активное запирание вспомогательного транзистора 2.

После запирания транзистора 2 происходит запирание силового транзистора 1. Причиной этого запирания служит исчезновение базового о тока силового транзистора 1. После запирания транзистора 1 напряжение на обмотке 6 трансформатора 3 исчезает. Для блокировки ложного включения даполнительного транзистора 2 служит блокирующий j диод 13. До тех пор, пока открыт транзистор 11, вспомогательный транзистор 2 не может включиться, так как транзистор 11 через блокирующий диод 13 шунтирует дополнительную

обмотку 10 трансформатора 7 независимо от состояния сердечника трансформатора 3.

Размагничивание сердечников токовых трансформаторов можно производить любым способом. Например, через резистор от источника напряжения.

При реальном выполнении устройства возможно совмещение Дополнительных обмоток с другими обмотками основного и дополнительного токовых трансформаторов.

В ряде случаев при конкретном выполнении составного транзистора можно в целях удобства использовать включение первичной обмотки 8 дополнительного токового трансформатора 7 в цепи базы силового транзистора 1, что при соответствующем подборе параметров аналогично включению указанной перчивной обмотки 8 в выходной цепи силового транзистора I.

В предлагаемом устройстве достигается сннжеиие потерь управления вспомогательного транзистора не менее, чем в 3 раза за счет упрления им по току (в известных схемах утфавление от источника напряжения).

Таким образом, в предлагаемом составном транзисторе обеспечивается снижение потерь в цепях зправления.

Формула Изобретения

Составной транзистор по авт. св. № 318161, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь в цепях управления, в него введен дополнительный токовый трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой основного токового трансформатора, одна из его вторичных обмоток подключена ко входу вспомогательного транзистора из составного транзистора, а выводы другой вторичной обмотки подключень к разноименным выводам дополнительно введёшой обмотки основного токового трансформатора через дополнительный управляемый ключ и развязывающий диод соответCTBeimo, причем эта вторичная обмотка шунтирована цепочк(н, образованной из последовательно включенных управляемого ключа и введенного блокировочного диода.