Магнито-транзисторный ключ Советский патент 1982 года по МПК H03K17/60 

(54) МАГНИТО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

1

Изобретение относится к импульс/ной технике и может быть использовано в устройствах коммутации сильных токов.

Известен магнито-транзисторный ключ, выполненный в виде двухтактного преобразователя с трансформатором тока в цепи положительной обратной связи и управляющим транзистором 1 ,

Недостатком этого магнито-транзисторного ютйча является сложность схемы силовой цепи и схемы управления.

Известен также магнито-транзисторный ключ, содержащий транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, и трансформатор тока, у. которого начало первичной обмотки соединено с коллектором транзистора, конец служит клеммой для подключения нагрузки, а вторичная обмотка включена в цепи базы транзистора. Для уп- равления магнито-транзисторным ключом в цепи вторичной обмотки включёТГ управляющий транзистор 2.

Недостатком данного магнито-транзисторного ключа является сложность схемы и низкий КПД, связанный с потерями энергии при коммутации длинных импульсов из-за насыщения ма(- нитопровода трансформатора тока.

Цель изобретения - упрощение схемы и повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в магнито-транзисторном ключе, содержащем транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, и трансформатор тока, у которого начало первичной обмотки соединено с коллектором транзистора, конец служит клеммой для подключения нагрузки, а вторичная обмотка включена в цепи базы транзистора, средний вывод вторичной обмотки соединен с эмиттером транзистора, крайние выводы соединены через диоды одноименными электродами в общую точку, которая через дрос3сель соединена с базой транзистора, а база через конденсатор соединена с концом вторичной обмотки. На чертеже представлена принципи альная электрическая схема магнитотранзисторного ключа. Магнито-транзисторный ключ содер м(ит транзистор 1, трансформатор 2 тока с первичной обмоткой 3, вывод начала которой соединен с коллектором транзистора 1, а вывод конца с нагрузкой 4, и вторичной обмоткой 5 средний вывод которой соединен с эмиттером транзистора 1, а крайние выводы через диоды 6 и 7 соединены в общую точку, образуя двухполупериодный выпрямитель 8. Общая точка соединения диодов 6 и 7 через дроссель 9 соединена с базой транзистора 1 , а между базой транзистора 1 и крайним выводом вторичной обмотки 5 являющимся ее концом, включен конденсатор 10. Магнито-транзисторный ключ работ ет следующим образом. Для его включения в точку соединения катодов диодов 6 и 7 и дроссе ля 9 подается управляющий ток положительной полярно-сти, который через дроссель 9 поступает в базу транзис тора 1. Дроссель 9 ограничивает ско рость нарастания тока базы, поэтому коллекторный ток нарастает относительно медленно и на некоторое время транзистор 1 переводится в актив ный режим. Во время нахождения силового транзистора 1 в этом режиме за счет наличия положительной обрат ной связи с коллектора на базу тран зистора 1 через трансформатор тока и конденсатор 10 схема переходит в режим генерации незатухающих колебаний. Для обеспечения устойчивости этих автоколебаний необходимо обеспечить условия баланса амплитуд и фаз. Баланс фаз обеспечивается противофазным включением обмоток 3 тра сформатора в цепях базы и коллектор транзистора 1. При этом емкость кон денсатора 10 выбирается достаточно большой, чтобы не вносить заметных фазовых сдвигов. Условие баланса амплитуд выполняется, если коэффици ент усиления транзистора 1 по току превышает трансформации трансформат ра 2 тока; при работе транзистора 1 в режиме генерации на вторичной обмотке 5 TpaHC0opMatopa 2 тока появляется переменное напряжение, ко4торое выпрямляется диодами 6 и 7 и через дроссель 9 поступает на базу, переводя транзистор 1 в состояние, близкое к насыщению. После отключения управляющего тока транзистор 1 остается в этом состоянии, так как необходимый для поддержания этого состояния постоянный ток базы получается за счет выпрямления автоколебаний. Для обеспечения высокого КПД устройства параметры элементов схемы выбирают таким образом, чтобы амплитуда переменного напряжения на коллекторе транзистора 1 была незначительна. Для отключения магнито-транзисторного ключа достаточно подать отключающий импульс управляющего тока отрицательной полярности с амплитудой, превышающей амплитудой, превышающей амплитуду тока в дросселе 9 и длительностью, достаточной для спадания тока в нем до нуля. В этом случае генерация прекращается, ток коллектора транзистора 1 исчезает и Магнито-транзисторный ключ остается в выключенном состоянии до прихода следующего запускающего импульса. Введение в магнито-транзисторный ключ выпрямителя и цепи обратной связи по переменному току позволяет получить любую длительность включенно го состояния силового транзистора без применения вспомогательного транзистора. Это приводит к упрощению устройства и увеличению его КПД за счет исключения потерь мощности в вспомогательном транзисторе. Формула изобретения Магнито-транзисторный ключ, содержащий транзистор, включенный по схеме с общим эмиттером, и трансформатор тока, начало первичной обмотки которого соединено с коллектором транзистора, конец служит клеммой для подключения нагрузки, а вторичная обмотка включена в цепи базы транзистора, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения КПД, средний вывод вторичной обмотки соединен с эмиттером транзистора, крайние выводы соединены через диоды одноименными электродами в общую точку, которая через дроссель соединена с базой транзистора, а база через 5 конденсатор соединена с концом вторичной обмотки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 8986154 1. Заявка Великобритании (f 1362271, кл, Н 3 Т, 197. 2, Авторское свидетельство СССР № 855б2, кл. Н 03 К 17/60, 1975.

Общии