Полупроводниковый ключ

Полупроводниковый ключ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий составной транзистор, усилитель мощности, первый транзистор, первый и второй диоды, первый резистор и конденсатор, входную шину, первый выход составного транзистора i подключен к первому выводу первого диода и выходной шине, второй выход j соединен с общей шиной, а вход под ключей к выходу усилителя мощности, первый и-второй питающие выводы коIторого соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания , а вход подключен к коллектору первого транзистора, змиттер которого соединен с общей шиной и .-первым выводом первого резистора, о тличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены второй, третий и четвертый транзисторы , причем тип проводимости второго и четвертого транзисторов противоположен типу проводимости первого транзистора, а тип проводимости третьего транзистора соответствует типу проводимости первого транзистора , третий и четвертый диоды, восемь резисторов, .причем коллектор второго транзистора подключен к первому выводу третьего диода и через второй диод к выходной шине, второй вывод третьего диода соединен с змиттером второго транзистора, первой шиной источника питания и через второй резистор с базой, второго транзистора и одним выводом третьего ре (П зистора, другой вывод которого подключен к коллектору третьего транзистора , змиттер которого соединен с первым выводом четвертого резистора, второй шиной источника питания и через пятый резистор с первым выводоМошестого резистора и одним вьшодом конденсатора, другой вьгеод которого подключен к первым выводам четвертого диода и седьмого резистора и к базе четвертого транзистора, коллектор которого через восьмой резистор соединен с базой третьего транзистора и вторым выводом четвертого резистора, а эмиттер подключен к общей шине и вторым выводам четвертого диода и седьмого резистора , второй вывод шестого резистора соединен с управляющей шиной и через девятый резистор с базой первого транзистора и вторым выводом перво; .го резистора, второй вывод первого диода подключен к общей шине.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н ()3 К 17/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ (21) 373O222/24-21 (22) 21.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. Ф 36 (72) Е.В.Машуков, Б.В.Кабелев и В.В.Сергеев (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.382(()88.8) (5е) Булатов О.Г. и др. Опыт применения силовых транэисторон типа KT40.—

Электротехника, 1982, В 3, с. 21.

Электронная техника в автоматике./

Под ред. И).И.Конева. М.: Советское радио, 1977, вып. 9, с. 172, рис. 4. (54)(57) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ КЛЮЧ, содержащий составной транзистор, усилитель мощности, первый транзистор, первый и второй диоды, первый резистор и конденсатор, входную шину, первый выход составного транзистора

1ï0äêëþ÷åH к первому выводу первого диода и выходной шине, второй выход

1.

i соединен с общей шиной, а вход подключен к выходу усилителя мощности, первый и второй питающие выводы ко,торого соединены соответственно с первой и второй шинами источника питания, а вход подключен к коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и .первым выводом первого резистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены второй, третий и четвертый транзисторы, причем тип проводимости второго и четвертого транзисторов противоположен типу проводимости перво-. го транзистора, а тип проводимости третьего транзистора соответствует типу проводимости первого транзистора, третий и четвертый диоды, восемь резисторов, .причем коллектор второго транзистора подключен к первому выводу третьего диода и через второй .диод к выходной шине, второй вывод третьего диода соединен с эмиттером второго транзистора, первой шиной источника питания и через второй резистор с базой. второго транCQ зистора и одним выводом третьего резистора, другой вывод которого подключен к коллектору третьего транзис.— тора, эмиттер которого соединен с первым выводом четвертого резистора, р второй шиной источника питания и через пятый резистор с первым выводом,шестого резистора и одним выводом конденсатора, другой вывод которого подключен к первым выводам четвертого диода и седьмого резистора и к базе четвертого транзистора, коллектор которого через восьмой резистор соединен с базой третьего транзистора и вторым выводом четвертого резистора, а эмиттер подключен к общей шине и вторым выводам четвертого диода и седьмого резистора, второй вывод шестого резистора соединен с управляющей шиной и через девятый резистор с базой первого транзистора и вторым выводом первого резистора, второй вывод первого диода подключен к общей шине.

1182659 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях напряжения, в импульсных усилителях и стабилизаторах, в бесконтактной коммутацион- 5 но-защитной аппаратуре.

Цель изобретения — повышение КПД полупроводникового ключа за счет уменьшения рассеиваемой мощности на составном транзисторе при выключении 1О ключа. !

На чертеже представлена схема полупроводникового ключа.

Полупроводниковый ключ содержит составной транзистор 1, усилитель 2 мощности, четыре транзистора 3 — Ь, из которых первый 3 и третий 5 транзисторы имеют один тип проводимости, . а второй 4 и четвертый 6 транзисторы - другой тип проводимости, четшре

20 диода 7 — 10, девять резисторов 11

19 и конденсатор 20, причем первый выход составного транзистора 1 подключен к первому выводу первого диода 7 и выходной шине 21, второй выход соединен с общей шиной 22, а вход подключен к выходу усилителя

2 мощности, первый и второй питающие выводы которого соединены соответственно с первой 23 и второй 24 шинами источника питания, а вход подключен к коллектору первого транзистора

3, эмиттер которого соединен с общей шиной 22 к первым выводом первого резистора 11, коллектор второго 35 транзистора 4 подключен к первому выводу третьего диода 9 и через второй диод 8 к выходной шине 21, второй вывод третьего диода 9 соединен с эмиттером второго транзистора 4, первой шиной 23 источника питания и через второй резистор 12 с базой второго транзистора 4 и одним выводом третьего резистора 13, другой вывод которого подключен к коллектору третьего транзистора 5, эмиттер которого соединен с первым выводом четвертого резистора 14, второй шиной 24 источника питания и через пятый резистор 15 с первым выводом шестого резистора 16 и одним выводом конденсатора 20, другой вывод которого подключен к первым выводам четвертого диода 10 и седьмого резистора 17 и к базе четвертого транзисто- >> ра 6, коллектор которого через восьмой резистор 18 соединен с базой третье.о транзистора 5 и вторым выводом четвертого резистора 14, а эмиттер подключен к общей шине 22 и вторым выводам четвертого диода 10 и седьмого резистора 17, второй вывод шесто-.: го резистора 16 соединен с управляющей шиной 25 и через девятый резистор 19 с базой первого транзистора

3 и вторым выводом первого резистора

11, второй вывод первого диода 7 подключен к общей шине 22.

Полупроводниковый ключ работает следующим образом.

При наличии сигнала "0" на управляющей шине 25 транзисторы 3, 6, 5 и 4 заперты, отрицательным выходным сигналом усилителя 2 мощности заперт составной транзистор 1. Ключ разомкнут. Полярность напряжения на конденсаторе 20 соответствует указанной на чертеже без скобок.

При поступлении положительного сигнала на управляющую шину 25 открывается транзистор 3 и положительный выходной сигнал усилителя 2 мощности открывает составной транзистор 1. Одновременно происходит перезаряд конденсатора 20 по цепи: уп-. равляющая шина 25 — резистор 16конденсатор 20 — диод 10 — общая шина 22.

Транзисторы 6, 5 и 4 остаются в запертом состоянии, а полярность на- пряжения на конденсаторе 20 изменяется на указанную на чертеже в скобках ..

При поступлении сигнала "0" на управляющую шину 25 транзистор 3 закрывается, выходной сигнал усилителя

2 мощности инвертируется, а транзисторы 6, 5 и 4 открываются. При этом начинают рассасываться избыточные

/ . носители заряда в составном транзис"i торе 1, а по цепи: .шина 23 — цепь коллектор-эмиттер транзистора 4— диод 8 — силовая цепь составного транзистора 1 — общая шина 22,.протекает ток, вызывающий накопление заряда в базе диода 8. По окончании рассасывания в составном транзисторе 1 напряжение на его выходных вы-. водах увеличивается до напряжения, приблизительно равного сумме напряжения отпирающего источника питания, подключенного к шине 23 и общей шине 22, и прямого напряжения диода 9.

В это время ток в силовой цепи составного транзистора 1 спадает, а ток нагрузки протекает по цепи: выходная

Составитель Д.Иванов

Редактор М.Бандура Техред,А.Бабинец

Корректор А.Зимокосов

Заказ 6119/55 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент"., г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 118 шина 21 — диод 8 — диод 9 — шина 23общая шина 22. После окончания рассасывания заряда в базе диода 8 ключ запирается.

КПД предлагаемого полупроводникового ключа вышее, чем у Известных по2659 4 лупроводниковых ключей, за счет уменьшения рассеиваемой мощности на состав:ном транзисторе при выключении ключа, которое обеспечивается импульсным на5 коплением заряда в базе диода .8 и подключением его к выходной цепи составного транзистора 1.