Силовой транзисторный ключ

Силовой транзисторный ключ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве бесконтактной защиты вторичных источников электропитания. Силовой транзисторный ключ содержит: 2 МДП-транзистора с индуцированным п-каналом (1, 2), 1 блок защиты (3), ки, Соы . од 87. ехтве ниый ци (3), 2 резистора (4, 5), первый из которых является нагрузочным, и 1 датчик тока (6), выходные выводы которого подключены к соответствующим управляющим выводам блока защиты 3, первый входной вывод которой подключен к затворам обоих МДП- транзисторов и первому выводу второго резистора 5, второй вывод которого подключен к клемме входного напряжения и стоку первого МДП-транзистора 1. а первый вывод первого резистора 4 подключен к общей шине и второму входному выводу блока защиты . Повышение КПД достигается за счет того, что сток второго МДП-транзистора 2 подключен к схеме входного напряжения, в его исток и подложка подключены к первому входному выводу датчика тока 6, второйвходной вывод которого подключен к подложке первого МДП-транзистора 1, исток которого подключен к второму выводу первого резистора. о ttffr -о LL. с/ С со ю со со Os

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 03 К 17/687

ГОСУДАРСТВЕН-НОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) i ьь OI94lAI

Ц <чЯЯиЦ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4945594/21 . (22) 17.06.91 (46) 23.06.93. Бюль 23 (71) Московский Mcnab радиотехники. электроники и автоматики (72) Д;В.Игумнов, В.А.Масловский и В.Н.Соловьев (56) Микроэлектронные электросистемы.

Применения в радиоэлектронике. Под ред.Ю.И.Конева. М. ° "Радио и связь", 1987, C.157, рис.6.12а и б. с.161, рис.6.17.

Авторское свидетельство СССР

N. 1622943, кл. Н 03 K 17/687. (54) СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве бесконтактной защиты вторичных источников электропитания. Силовой транзисторный ключ содержит: 2 МДП-транзистора с индуцированным и-каналом (1, 2), 1 блок защиты (3), „„Я2 „„1823136 А1

2 резистора (4, 5), первый из которых является нагрузочным, и 1 датчик тока (6), выходные выводы которого подключены к соответствующим управляющим выводам блока защиты 3, первый входной вывод которой подключен к затворам обоих МДПтранзисторов и первому выводу второго резистора 5, второй вывод которого подключен к клемме входного напряжения и стоку первого МДП-транзистора 1, а первый вывод первого резистора 4 подключен к общей шине и второму входному выводу блока защиты. Повышение КПД достигается за счет того, что сток второго МДП-транзистора 2 подключен к схеме входного напряжения, а его исток и подложка подключены к первому входному выводу датчика тока 6, второйвходной вывод которого подключен к подложке первого МДП-транзистора 1, исток которого подключен к второму выводу первого резистора.

ФйЮл

1823136 счет присутствии положительного напряжения на затворах МДП-транзисторов 1 и 2 они находятся в открытом состоянии и через 45 них протекают соответствующие. токи. При этом ток, протекающий через МДП-транзистор 2 (и датчик тока 6), является током базы (подложки) биполярного и-р-и транзистора, входящего в структуру МДП-транзистора 1.

В результате оказывается, что МДП-транзистор 1 в рабочем режиме представляет из себя параллельно вклю генные МДП- и биполярный транзисторы, что и обеспечивает малое сопротивление открытого МДП-транзистора 1. Особо отметим, что основным недостатком мощного ЫДП-транзистора является более высокое остаточное напряжение (l

Изобретение относится к импульсной технике и может быть Mcfloflb3008< lo в качестве устройства бесконтактной защиты вторичных исто <ников электропитания.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема силового транзисторного ключа, состоящая иэ двух МДП-транзисторов с иг<дуцированным и-каналом 1 и 2, схемы защиты 3, двух резисторов 4 и 5, датчика тока 6. Затворы МДП-транзисторов 1 и 2 подклю <ены к первому входному выводу схемы защиты 3 и первому выводу резистора 5, второй вывод которого подключен к стокам МДП-транзистора 1 и 2 и клемме входного напряжения. Исток МДП-транзистора 1 подключен ко второму выводу сопротивления нагрузки 4, первый вывод которого подкл<очен ко второму входному выводу схемы защиты 3 и общей шине. Исток и подложка МДП-транзистора 2 подключены к первому входному выводу датчика тока G, второй входной вывод которого подключен к подложке МДП-транзистора 1, Выходные выводы датчика тока 6 подключены к соответствующим управля<ощим выводом схемы защиты 3.

Схема защиты 3 может быть выполнена различным образом. Например, ее выходная часть может быть выполнена с помощью

МДП-транзистора, сток и исток которого подкл<очены к выходным выводам схемы, а на его затвор подается управляющий сигнал с датчика тока 6, который и открывает этот

МДП-транзистор в аварийной ситуации. Могут быть использованы и другие, более сложные варианты схемы защиты. Датчик тока 6 может быть выполнен как в виде резистора, так и в ином виде, Заявляемое устройство работает следующим образом. В рабочем состоянии за

40 потерям. В заявляемом устройстве в рабочем режиме биполярный и-р-и транзистор будет шунтировать МДП-структуру, в результате чего и будут иметь место лишь малые потери энергии, обусловленные малым остаточным напряжением и-р-и транзистора. Кроме того. датчик тока 6 включен в цепь подложки (базы) МДП-транзистора 1, ток которой существенно меньше его тока стока.

При возникновении аварийной ситуации(например, при возникновении короткого замыкания нагрузки 4) возрастает не только ток стока МДП-транзистора 1, но и ток его подложки (базы), за счет чего и возникает сигнал аварии на датчике 6. Этот сигнал воздействует на схему защиты 3, в результате чего напряжение на затворах

МДП-транзисторов 1 и 2 становится близким к нулю (затворы подключаются к общей шине) Таким образом окажутся закрытыми

МДП-транзисторы 1 и 2. а также биполярный п-р-и транзистор, входящий в структуру

МДП-транзистора 1, т,е. будет практически обесточено все устройство.

Итак, за счет малых потерь энергии как на открытом МДП-транзисторе 1, так и на датчике тока 6 (включенном в слаботочную цепь), реализуется повышение КПД устройства.

Экспериментальная проверка силового транзисторного ключа была проведена на лабораторных образцах и серийных МДПтранзисторах: КП305, КП901. КП904, 2П803.

По сравнению с аналогами и прототипом в заявляемом устройстве удалось повысить

КПД. Так, при сопротивлении нагрузки в 10

Ом Ъ прототипе КПД составлял 0,93, а в заявляемом устройстве 0.97.

Хотя экономический эффект в заявляемом устройстве не создается, технология

его изготовления практически не усложняется. При использовании силового транзисторного кл<оча экономический эффект может быть достигнут за счет повышения

КПД. Этот эффект можно будет оценить после изготовления опытного образца и использования в конкретной аппаратуре.

Формула изобретения

Силовой транзисторный ключ, содержащий два МДП-транзистора с индуцированным п-каналом, блок защиты, два резистора. первый иэ которых является нагрузочным, и датчик тока, выходные выводы которога подключены к соответствующим управляющим выводам блока защиты, первый входной вывод которого подключен к затворам обоих

МДП-транзисторов и первому выводу второго резистора, DTopoA вывод которого подключен

1823136

Составитель В,Соловьев

Техред М.Моргентал Корректор Е,Папп

Редактор

Заказ 2186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 к клемме входного напряжения и стоку первого МДП-транзистора. а первый вывод первого резистора подключен к общей шине и второму входному выводу блока защиты. о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

КПД. сток второго МДП-транзистора подключен к клемме входного напряжения, а его исток и подложка подключены к первому входному выводу датчика тока, второй входной вывод которого подключен к подложке первого МДП-транзистора, исток которого

5 подключен к второму выводу первого резистора.