Мостовой регулятор мощности Советский патент 1980 года по МПК G05F1/66 

(54) МОСТОВОЙ РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к электронике и автоматике и может быть использовано в выходных каскадах мощных импульсных устройств, в системах автоматического управления и реверсировании тока нагрузки, а также в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения.

Известен мостовой регулятор мощности, содержащий в качестве выходных ключей транзисторы одного типа проводимости, являющиеся частью составных транзисторов, базы которых управляются транзисторами предварительного усилителя. Для исключения сквозных токов в этом регуляторе в цепи управления составными. транзисторами включены элементы задержки, вьшолненные на конденсаторах и дисдах 11,

Недостатками указанного регулятора являются наличие конденсаторов в цепях задержки, что затрудняет его миниатюризацию, а также ухудшает температурную стабильность интервалов времени, на которые рассчитаны цепи задержки включения силовых транзисторов, и недостаточная Надежность регулятора.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности мостовой регулятор мощности, содержащий четыре .выходных ключевых элемента, вьтолненных на транзисторах одного типа проводимости, являющихся частью составных транзисторов 2.

Недостатками известного регулятора являются необходимость четырех управляющих сигналов, гальванически развязанных между собой наличие транзисторов разной проводимости, что

10 затрудняет его миниатюризацию, и сравнительно невысокий КПД, обусловленный значительным потреблением энергии в предварительных каскадах.

Цель изобретения - повышение надежности

IS и КПД и упрощение цепей управления.

Поставленная цель достигается тем, что в мостовой регулятор мощности введены четыре дополннтельных транзистора того же типа проводимости, эмиттеры которых подсоедииены к

20 общей щине, базы первой пары и коллекторы второй пары дополнительных транзисторов подключены через резисторы ко входным вьшодам, кроме того, коллекторы этих транзисторов под3 78 соединены непосредственно к базам составных транзисторов, причем коллекторы первой пары транзисторов через резистор соединены также с базами второй пары дополнительных транзисторов. На чертеже представлена принципиальная схе ма устройства (половина моста), Регулятор содержит транзисторы 1-4 мостовой схемы, дополнительные транзисторы 5 и 6, диоды 7 и 8 мостовой схемы, резисторы 9-14, вход 15, положительный полюс 16 источника питания, выход 17 устройства. Статическое состояние схемы при подключенном источнике питания характеризуется либо открытыми транзисторами 1, 3, 6 и закрытыми 2, 4, 5, либо закрытыми транзисторами 1,3 6 и открытыми 2, 4, 5. Регулятор работает следующим образом. Все транзисторы регулятора работают в клю чевом режиме. На вход 15 поступает сигнал управления, вызывающий одновременно противоположное состояние транзисторов стойки моста. Например, при поступлении положительного импульса на вход 15 должны открываться транзисторы 2 и 4 и закрываться транзисторы 1 и 3 Однако включению транзистора 4 препятству ет шунтирующее действие транзистора 6, который находится в открытом состоянии до тех пор, пока не закроются транзисторы 3 и 2 и тем самым не вызовут запирание транзистора 6 и снятие его шунтирующего действия с эмиттерного перехода транзистора 4. Таким образом обеспечиваются задержки включения транзисторов 4 и 2 на время,необходимое для рассасыва-; ния избыточных носителей в базе транзистора 3. При прекращении положительного импульса должны открываться транзисторы 3-й 1 и закрьгеаться транзисторы 4 и 2. Однако вклю чению транзисторов 3 и 1 предшествует рассасывание избь1точнь1Х носителей в базе транзистора 5 и включение транзистора 6, шунтирующего эмиттерный переход транзистора 4. Таким образом обеспечиваются заде-ржки включения транзисторов 3 и 1 на время, необходимое для рассасьшания избыточных носителей в базе транзистора 4. Процесс переключения стойки моста характеризуется запиранием одного из составных транзисторов, а затем включением другого. Тем самым исключается протекание сквозного тока через стойку моста в переходном моменте при переключениях. Для управления регулятором с учетом реверсирования тока в нагрузке необходимо два сигнала без гальванической развязки. Применение в регуляторе транзисторов одного типа проводимости расширяет диапазон рабочих температур и значительно облегчает его лшниатюризацию. Формула изобретения Мостовой регулятор мощности, содержащий четыре выходных ключевых элемента, выполненных на транзисторах одного типа проводимости, являющихся частью составных транзисторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД и упрощения цепей управления, в него введены четыре дополнительных транзистора того же типа проводимости, эмиттеры которых подсоединены к общей шине, базы первой пары и коллекторы второй пары дополнительных транзисторов подключены через резисторы ко входным выводам, кроме того, коллекторы этих транзисторов подсоединены непосредственно к базам составных транзисторов, причем коллекторы первой пары транзисторов через резистор соединены также с базами второй пары дополнительных транзисторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электронная техника в автоматике. Сб., вып. 5, М., Сов.радио, 1973, с. 41-49. 2.Авторское свидетельство СССР № 546873, кл. G 05 F 1/66, 1977.