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

t

Изобретение относится к.электротехнике и может быть использовано дпк управления транзисторными ключами автономных инверторов и регуляторов постоянного напряжения.

Известно устройство для управления силовым полупроводниковым ключом, содержащее источник питания, источник смещения, ключевой элемент, источник управля ш1их строб-импульсов, причем ключевой элемент связан с управляющим электродом силового ключа дополнительный ключевой элемент, выполненный на двух транзисторах разного типа пройоднмости, базы которых подключены к силовому электроду ключёвогр элемента, эмиттеры - к управ-г ляющему электроду силового ключа,коллектс(р одного связан с полюсом источника титания, а коллектор другого с полюсом источника смещения Щ .

Недостатком этого устройства является рассеивание энергии на резисторе, соединяющем базы дополнительных ключей с источником смещения, что приводит к снижению КПД.

Наиболее Слиэким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для управления силовым транзистором.

содержащее два транзистора, эмиттеры которых через резисторы подключены к источнику питания, а коллекторы к базам двух вспомогательных транзисторов, коллекторы каждых через резисторы подключены к источнику питания, а эмиттеры подключены к генератору импульсов запуска, подсоединенному к диоду, электроды которогоподклю10чены к зажимам, предназначенным для подключения к управляющей цепи силового транзистора 23.

Недостатком этого устройства является ниэкий КПД.

15

Цель изобретения - повышение КПД устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено аналоговым

20 элементом, выполненным на дополнительных резисторе, диоде и транзисторе, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, ; оллектор - к источнику питания, база через дополнительный диод подключена к коллектору силового транзистора, а между базой и коллектором дополнительного транзистора включен дополнительный резистор. На чертеже изображена схема устройства. Устройство содержит источник 1 питания, силовой транзистор 2, вход управления которого шунтирован диодом 3, транзисторы 4 и 5, резисторы 6 и 7, вспомогательные транзисторы 8 и 9, резисторы 10..и 11, дополнительный ана логовый элемент,выполненный на допол нительных резисторе 12, диоде 13 и транзисторе 14, эмиттер которого соединен с коллектором вспомогательного транзистора 8, коллектор и дополнительный резистор присоединены к крайнему выводу источника 1 питания, а база его соединена с другим заокимом дополнительного резистора12 и через диод {дополнительный) 13 с коллектором силового транзистора и генератор 15 импульсов запуска. Устройство работает следующим образом. Транзисторы 4 и 8, резисторы б и 10 , соединенные, как показано на чертеже, образуют,схему бистабильного ключа в цепи положительного тока управления , который может находиться либо во включенном состоянии (транзис торы находятся в режиме насьндения) , либо в выключенном состоянии (транзисторы находятся в режиме отсечки) . Ключ в цепи отрицательного тока управления выполнен аналогично. Предполагают, что все ключи заперты. При подаче отрицательного импульса от генератора 15 импульсов запуска, вспомогательный транзистор 9 открывается и по цепи положительной обратной связи открывает транзистор 5, причем процесс насыщения транзисторов носит регенеративный характер. После окончания действия импульса запуска транзисторы 9 и 5 остаются включенными, а транзисторы 4 и 8 выключенными силовой транзистор 2, дополнительный диод 13 и дополнительный транзистор 14 заперты. При подаче положительного импульса запуска от генератора 15, транзисторы 9 и 5 закрываются., а транзисторы 8 и 4 включаются, силовой транзистор 2 открывается, вступает в работу ана логовый элемент , функция которого заключается в коррекции положительно го тока управления силовым ключом в зависимости от тока нагрузки силового транзистора. Напряжение база-коллектор силового транзистора (ибк) поддерживается постоянным. В любой момент времени для справедливо соотношение %э,ЦА«-и Эв- 5 1 где 5э-г4 напряжение оаза-эмиттер транзистора 14; , - падение напряжения на диоде 13; . 0,3 - напряжение коллектор-эмиттер на насьлденном транзисторе 8. При увеличении тока нагрузки уменьшается величина напряжения Ug , а так как величины напряжений и 8 практически постоянны, увеличивается напряжение U и приводит к уменьшению сопротивления транзистора 14 и, как следствие, к увеличению тока управления силовым транзистором и увеличению напряжения Usji-При уменьшении тока управления силового транзистора происходит обратный процесс. Таким образом, введение аналогового элемента позволяет осуществить коррекцию тока управления силовым ключом 2, в зависимости от величины тока нагрузки силового ключа, что приводит к.существенному повышению КПД устройства. Формула изобретения Устройство для управления силовым транзистором, содержащее два транзистора, эмиттеры которых через резис- торы подключены к источнику питания, а коллекторы - к базам двух Bcnoivioraтельных транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к источнику питания, а эмиттеры подключены к генератору импульсов запуска, подсоединенному к диоду, электроды .которого подключены к зажимам, предназначенным для подключения к управляющей цепи силового транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено аналоговым элементом, выполненным на дополнительных резисторе, диоде и транзисторе, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, коллектор - к источнику питания, база через дополнительный диод под.ключена к коллектору силового транзистора, а между базой и коллектором дополнительного транзистора включен дополнительный резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2692015, кл. Н 02 М 1/08, 1978. 2.Конев Ю.И. Электронная техника в автоматике. М., Советское радио, вып. 9, 1977, с. 57, рис. 1.

п