Двухтактный коммутатор Советский патент 1981 года по МПК H03K17/60 

Противоположного типа проводимости .подключены соответственно ко вторым выводам первого и второго токозадаюадих резисторов, а эмиттеры соединены fc крайними выводами вторичной обмот и коммутирукнцего трансформатора.

На чертеже приведена электрическаН схема предложенного двухтактного кс 1мутатора.

Устройство содержит первый и второй силовые транзисторы 1, 2, коллекторы которьрс подключены к нагрузке, например, к выходному трансформатору 3, базы соединены соответственно с первыми выводами первого и второго токозадавадих резисторов 4, 5, а эмиттеры подключены к среднему выводу 6 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора 7. Первый и второй дополнительные транзисторы 8, 9 противоположного типа проводимости по отношению к силовым транзисторам 1, 2, базы которых через резисто1хл 10, 11 соединены с эмиттерами силовых транзисторов 1, 2, коллекторы подключены соответственно к вторым выводам первого и второго токозадгизвдих резисторов 4, 5, а эмиттеры соединены с крайними выводами 12, 13 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора 7, Первый и второй дополнительные тран.зисторы 14, 15 того же типа проводимости, что и силовые транзисторы 1, 2, коллекторы которых соединены соответственно с базами первого и второго силовьах транзисторов 1, 2, эмиттеры соединены через конденсатор 16 с эмиттергими силовых транзисторов 1, 2 и через диоды 17, 18 с эмиттергили транзисторов 8, 9, а базы подключены через резисторы 19, 20 соответственно к эмиттер 1М второго и первого травзисторов 9,8,

Двухтактный коммутатор работает следуквдим образом.

Входной двухполярный импульсный сигнал поступает на первичную обмотку коммутирукяцего трансформатора 7, На крайних выводах 12, 13 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора .7 относительно его среднего вывода § формируются два противоположных по знаку напряжения,

Пусть на выводе 12 формируется положительное напряжение, а на выводе 13 - отрицательное напряжение относительно среднего вывода б коммутиpyKHfiifeiro трансформатора 7. Тогда транзистор 8 открыт до насыщения базовым током, згщаваемым рёзисторюм 10. Вывод 12 обмотки через насыщенный транзистор 8 подключается к первому токозадающему резистору 4, которым определяется базовый ток первого силового транзистора 1. При этом последний будет отперт до насыщения. Конденсатор 16 заряжается через диод 18 и вторич.ную обмотку коммутирующего трансформатора 7 с выводами 6, 13. Эмиттеры

транзисторов 14 и 15 оказываются смещенными относительно среднего вывода 6 коммутирующего трансформатора 7 |отрицательным напряжением на конденсаторе 16. Транзистор 9 и транзистор 14 заперты отрицательным напряжением на выводе 13 коммутирующего трансформатора 7, а транзистор 15 отперт до насыщения положительным напряжением, равным сумме напряжений на конденсаторе 16, на выводе 6 коммутирующего трансформатора и диоде 17, которкэе приложено к переходу база-эмиттер через резистор 20. В результате отрицательное напряжение на конденсаторе 16 через насЕлщенный TpaHg icTop 15 оказывается приложенным к переходу база-эмиттер второго силового транзистора 2, и поэтому последний надежно заперт. Таким образом, при положительном напряжении на выводе 12 и отрицательном напряжении на выводе 13 коммутирующего трансформатора 7 первый силовой транзистор 1 находится в насьоценном состоянии, а второй силовой транзистор 2 - в надежном запертом состоянии. При изменении полярности управляющих напряжений на выводах 12 и 13 состояние всех транзисторов изменится на. обратное. Второй силовой транзистор 2 будет насыщен, а первый силовой транзистор 1 будет заперт. При этом конденсатор 16 заряжается через диод 17 и вторичную обмотку коммутирующего трансформатора 7 с выводами 6, 12. При паузе на нуле напряжения на вторичной обмотке коммутирующего трансформатора 7 оба силовых транзистора 1 и 2 будут надежно заперты отрицательным напряжением на конденсаторе 16 через отпертые до насыщения транзисторы 14 и 15. При этом транзисторы 8 и 9 также будут заперты.

В предложенном коммутаторе производится активиое запирание силовых транзисторов 1 и 2 отрицательным напряжением, получаемом на конденсаторе 16 с помощью дополнительных тран зисторов 14 и 15, Это позволяет уменьшить время рассасывания избыточного заряда носителей в области базы, т.е. уменьшить время переключения силовых транзисторов 1, 2 из иасьоценного состояния в запертое. При этом практически исключаются всплески тока в коммутаторных цепях силовых транзисторов , что резко уменьшает потери мощности в д намическом режиме. В данном устройстве во время паузы на нуле коммутирукядего напряжения силовые транзисторы 1 и 2 оказываются надежно запертыми отрицательным напряжением. Это позволяет исключить влияние обратного тока коллектора и предельно уменьшить величину начального тока коллектора силовых транзисторов во время паузы на нуле коммутирующего напряжения, т.е. уменьшить стати-j