Устройство для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов,работающих в импульсном режиме с насыщением

Устройство для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов,работающих в импульсном режиме с насыщением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ PABHOMEPHO .ГО ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ ВКЛЮЧЕНИИ ТРАНЗИСТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ С НАСЫЩЕНИЕМ , содержащее резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к выводу, управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора, отлича 1дее с я тем, что, с целью снижения импульсной рассеиваемой мощности за счет обеспечения равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носитеЛей в момент выключения, в нем другие выводы конденсаторов объединены в g независимую общую точку. (Я

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (211 3317969/23-07 (22) 16.07.81 (46) 30.03.84. Бюл. Р 12 (72} A.И.Чернышев, Ю.М.Казанцев и Е.Н.Патлахов .(53) 621.316.727(088.8) (56) 1. Конев Ю.И. и др. Параллельное включение транзисторов. Электронная техника в автоматике. М., Иэд-во

"Радио и связь", вып. 12, 1981, с. 204-222.

2. Kunihiko Oawa. Fundamental application techniques of power. tran-sistor to switching сircuit. Fuji

Electric. У, 1978, ч.51, 9 6, .р,. 287-294 (прототип ). (54){57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАВНОМЕРНО ГО ТОКОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬ„„Я0„„1083306 А

М50 Н 02 1 00 Н 02 Р 1 16

НОМ ВКЛЮЧЕНИИ ТРАНЗИСТОРОВ, РАБОТАЮЩИХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ С НАСЫЩЕНИЕМ, содержащее резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, прйчем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к выводу управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выВодов к базе соответствующего транзистора, о т л и ч а щ ее с я тем, что, с целью снижения импульсной рассеиваемой мощности эа счет обеспечения равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носителей в момент выключения, в нем другие выводы конденсаторов объединены в ф независимую общую точку.

1083306

Изобретение относится к электротехнике и может быть испсльзовано преимущественно в устройствах с пар ллельным включением транзисторов, работающих в импульсном режиме с насыщением.

На процесс выключения параллельно включенных транзисторов большое влияние оказывает время рассасывания (i< ) избыточных носителей иэ области их баз. Технологический разброс 0 параметров силовых транзисторов приводит к различию .р, т.е. к запаздыванию выключения транзистора с максимальным временем рассасывания. При этом весь коммутируемый ток перерас- 35 пределяется в запаздывающий транзистор, на нем выделяется максимальная энергия переключения, что может привести к выходу транзистора из строя.

Известно устройство для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов, содержащее резисторы по количеству транзисторов, каждый из которых подключен одним выводом к базе соответствующего транзистора и другим выводом—

;к выводу управления, а также включае. мые в цепь эмиттера каждого иэ транзисторов дополнительные источники напряжения в виде дросселей, зашунтированных двумя встречно-параллельными диодами (13.

Недостатком данного устройства является сложность схемы, снижающая его надежность.

Наиболее близким техническим решением к .предлагаемому по средствам и достигаемому результату является устройство для равномерного токораспределения при параллельном включе- 4Q нии транзисторов, содержащее резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к вы- 5 вбду управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора Г2 3.

Недостатком известного устройства является значительная импульсная рассеиваемая мощность, обусловленная затягиванием времени переключения отдельных транзисторов.

Цель изобретения — снижение импульсной рассеиваемой мощности за счет обеспечения равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носителей в момент выключения. .Поставленная цель достигается тем,M что в устройстве дпя равномерного токораспределения>при параллельном включении транзисторов,работающих в импульсном режиме с насыщением,содержащем резисторы и конденсаторы по количеству транзисторов и вывод управления, причем базы транзисторов подключены через соответствующие резисторы к выводу управления, а каждый из конденсаторов подсоединен одним из выводов к базе соответствующего транзистора, другие выводы конденсаторов объединены в независимую общую точку.

На фиг. 1 показана электрическая схема устройства; на фиг. 2 — его эквивалентная схема.

Устройство фиг. 1 для равномерного токораспределения при параллельном включении транзисторов 1 (в цепь коллекторов которых могут включаться предохранители, а в цепь эммитеров - дополнительные резисторы ) содержит резисторов 2, и конденсато-, ров 3.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что конденсаторы 3 позволяют транзисторам 1 свободно обмениваться зарядами в базах.

Это приводит к тому, что за счет обмена зарядами процесс рассасывания избыточных носителей во всех транзисторах 1 заканчивается одновременно. Для эффективной работы устройства необходимо, чтобы постоянная времени переэаряда конденсаторов 3 (фиг. 2) была равна или несколько превышала время рассасывания избыточных носителей в транзисторах, г.е. "Re- p. иГ

Входное сопротивление одного транзистора равно

Rsx =."g l ь = "и p/ к,, где U, Х вЂ” падение напряжения и ток цепи эмиттер-база транзистора;

8, К вЂ” коэффициент усиления транзистора по току и его степень насыщения; — ток коллектора транзистора. к

Эквивалентное сопротивление цепи переэаряда (фиг. 21

ppýê6= pВх Nl(N-1) .

Эквивалентная емкость цепи пере.заряда

Постоянная времени цепи переэаря1а

"gg = 0З 9 С/3ó. К и

При максимальном токе Э„,,ц, ком- мутируемом группой параллельно включенных транзисторов, ток коллектора одного транзистора равен к= маркс /"

Требуемая величина емкости дополнительного конденсатора равна

= Змыкс "и р jo,a p

1083306

Составитель В,Костюхин

Редактор М;Ткач Техред Л.Мартяшова Корректор В.Бутяга

Заказ 1771/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дЬлам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Так, например, при максимальном токе коммутации 25а десятью параллельными транзисторами и времени рассасывания 4 мкс требуемая величина емкости по расчету составляет

1 мкф. При введении в схему выравнивающих конденсаторов с указанной емкостью наибольший разброс токов коллекторов различных по быстродействию транзисторов на этапе выключения составил N 11,,5 5 р а з а, в то время как 10 без этих емкостей токи коллекторов . транзисторов отличались на порядок, т.е. весь ток коммутировали практически один-два транзистора.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает снижение импульсной рассеиваемой мощности за счет равномерного распределения токов между транзисторами на этапе рассасывания избыточных носителей в момент выключения, что повышает надежность и упрощает схему устройства.