Устройство для управления силовымТРАНзиСТОРОМ Советский патент 1981 года по МПК H02M1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ ТРАНЗИСТОРОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления силовым транзистором, работающим в режиме переключения. Известно устройство для управления силовым транзистором, содержащее два трансформатора, первичные обмотки которых подключены к двум источникам сдвинутых по фазе на регулируемый угол прямоугольных напряжений, а вторичные обмотки двух трансформаторов соединены последовательно-встречно и согласно и через два двухполупериодных выпрямителя подключены к нагрузке параллельно-встречно 1. Недостатком известного решения является малое выходное напряжение схемы, не превышающее падение напряжения на диоде. в проводящем состоянии, что приводит к ограничению коэффициента полезного действия устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления силовым транзистором, содержащее два трансформатора, -первичные обмотки которых подключены к источникам прямоугольного напрял ения, а вторичные обмотки связаны со входом транзисторного выпрямителя, выход которого подключен через ограничительный резистор к базаэмиттерному переходу силового транзистора 2. Недостатком устройства являе-тся недостаточно малая длительность фронта импульсов выходного напряжения, затрудняющая использование данной схемы в области частот свыше 20 кГц. Цель изобретения - уменьшение длительности фронта формируемых импульсов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления силовым транзисгором снабжено дополнительными выпрямителями, которых подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов, а выходы - ко входу транзисторного выпрямителя, трансформаторы снабжены дополнительными вторичными обмотками, а транзисторный выпрямитель выполнен в виде двух последовательно соединенных ключей, каждый из которых состоит из двух параллельно включенных пар последовательно соединенных транзисторов, причем базаэмиттерные переходы последовательных транзисторов каждой пары подключены к дополнительным вторичным обмоткам разных трансформаторов.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для управления силовым транзистором 1 содержит управляющие трансформаторы 2 и 3, первичные обмотки которых 4 и 5 подключены к источникам б и 7 прямоугольных, сдвинутых по фазе напряжений, а вторичные обмотки 8 и 9 подключены через дополнительные отпирающий и запирающий выпрямители 10 и 11 ко входу транзисторного выпрямителя 12, выход которого подключен к база-эмиттерному переходу транзистора 1. Выпрямитель 12 состоит из двух последовательно соединенных ключей 13 и 14, каждый из которых состоит из двух параллельно включенных пар последовательно соединенных транзисторов 1518 и 19-22 соответственно. База-эмиттерные переходы транзисторов 15 и 16 ключа 13 и 19 и 20 ключа 14 подключены к дополнительным обмоткам 23 трансформатора 2, причем к базам транзисторов 15 и 19 подключены начала, а к базам транзисторов 16 и 20 - концы обмоток 23, база-эмиттерные переходы транзисторов 17 и 18 ключа 13 и 21 и 22 ключа 14 подключены к дополнительным обмоткам 24 трансформатора 3, причем начала обмоток 24 подключены к базам транзисторов 17 и 22, а концы - к базам транзисторов 18 и 21.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольное напряжение U и Ua источников 6 и 7 с помощью двухполупериодных выпрямителей 10 и И преобразуется . в постоянное напряжение запирающей и отпирающей полярности относительно потенциала эмиттера силового транзистора 1. Периоду следования прямоугольного напряжения соответствуют два интервала отпертого и два интервала запертого состояния силового транзистора 1. Интервалы времени различаются по полярности напряжения U -, и и г (фиг. 2). Каждое состояние входных напряжений выделяется с помощью соединенных последовательно транзисторов. Параллельное соединение используется для объединения отпирающего и запирающего состояний. Диаграммы токов через отдельные транзисторы схемы и базового тока i силового транзистора 1 показаны на фиг. 2Таким образом, в каждый момент времени в проводящем состоянии в схеме оказывается только два транзистора, т. е. увеличивается время для рассасывания накопленного заряда, что приводит к повыщению быстродействия транзисторов 15 --22 и тем

самым к уменьщению длительности фронта формируемых импульсов базового тока i .

Формула изобретения

Устройство для управления силовым транзистором, содержащее два трансформатора, первичные обмотки которых подключены к источникам прямоугольного напряжения, а вторичные обмотки связаны со входом транзисторного выпрямителя, выход которого подключен через ограничительный резистор к база-эмиттерному переходу силового транзистора, отличающееся тем, что, с целью уменьщения длительности

фронта формируемых импульсов, оно снабжено дополнительными выпрямителями, входы которых подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов, а выходы - ко входу транзисторного выпрямителя, трансформаторы снабжены дополнительными вторичными обмотками, а транзисторный выпрямитель выполнен в виде двух последовательно соединенных ключей, каждый из которых состоит из двух параллельно включенных пар последовательно соединенных тран, зисторов, причем база-эмиттерные переходы последовательных транзисторов каждой пары подключены к дополнительным вторичным обмоткам разных трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

«)

Фиг. 2