Устройство для защиты переключающего транзистора Советский патент 1981 года по МПК H02H7/10 H02M1/18 

(Б) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО ТРАНЗИСТОРА

1

Изобретение относится к защите преобразователей и их элементов.

Известно устройство для, защиты пе реключающего транзистора, содержащее датчик тока в эмиттерной цепи защищаемого транзистора и вспомогательный транзистор fl }.

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты переключающего транзистора, содержащее датчик тока в цепи эмиттера защищаемого транзистора и вспомогательный . транзистор, база которого через резистор соединена с датчиком тока, а через второй резистор и диодный ключ - с коллектором защищаемого транзистора, причем эмиттер-коллектор вспомогательного транзистора включен параллельно эмиттер-базе защищаемого транзистора L Недостатками известного устройства являются потери мощности в дат2

чике тока и нестабильность порога срабатывания вспомогательного транзистора при изменениях температуры.

Цель изобретения - уменьшение потерь в датчике тока и обеспечение стабильности порога срабатывания защиты при изменениях тeмпepatypы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным резистором, включенным между ба10зами защищаемого и вспомогательного транзисторов.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит датчик 1 то15ка, включенный в эмиттерную цепь защищаемого транзистора 2 (штриховая линия показывает, что это может быть как одиночный транзистор, так и составной транзистор или транзисторный

20 ключ с токовой положительной обратной связью и т.п.), вспомогательный транзистор 3, база которого соединена с резистором датчика 1 тока через реэистор ч, а с коллектором защищаемого транзистора - через резистор 5, и иодный ключ 6. Для уменьшения потерь и обеспечения температурной стаильности введен дополнительный ре- s зистор 7.

Напряжение база-эмиттер силового транзистора складывается из двух составляющих: падения напряжения на внутренних активных сопротивлениях Ю (в основном, это выравнивающие сопротивления в эмиттерах транзисторной структуры) и диффузионной составляющ ей, описываемой уравнением вольтамперной характеристики перехода. 15 Соединение базы вспомогательного транзистора с базой защищаемого транзистора через резистор 7 позволяет скомпенсировать дрейф порога отпирания транзистора 3,поскольку он в .20 этом случае фактически получает температурно зависимое смещение, пропорциональное диффузионной составляющей напряжения база-эмиттер транзистора 2 и изменяющееся с ростом 25 температуры по тому же закону, что и порог отпирания транзистора 3. По этой же причине при данном пороге срабатывания защиты можно уменьшить величину сопротивления датчи- зо ка 1 тока. Способствует уменьшению сопротивления датчика тока также тот факт, что в напряжении база-эмиттер защищаемого транзистора

присутствует резистивная составляющая (для современных силовых транзисторов эквивалентное активное сопротивление эмиттера составляет величину порядка 10-30 МОм), что дает возможность уменьшить сопротивление датчика до 20 МОм, а потери в нем до 1-2 Вт.

Формула изобретения

Устройство для защиты переключающего транзистора, содержащее датчик тока в цепи эмиттера защищаемого транзистора и вспомогательный транзистор, база которого через резистор соединена с датчиком тока, а через второй резистор и диодный ключ - с коллектором защищаемого транзистора, причем эмиттер-коллектор вспомогательного транзистора включен параллельно эмиттер-базе защищаемого транзистора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потерь в датчике и . обеспечения температурной стабильности порога срабатывания защиты, оно снабжено дополнительным резистором, включенным между базами защищаемого и вспомогательного транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1, Авторское свидетельство СССР № 675525, кл. Н 02 Н 7/10, 1976. 2. Электроника. 1975, № 12, с. 3.