Устройство для управления силовым транзисторным ключом

Устройство для управления силовым транзисторным ключом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<>748714

Союз Советских

Соцнналнстнчесннх

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1., IГ—

Ф.. (6() Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.78 (21) 2583514/24-07 с присоединением заявки Hо (51)М. Кл.2

Н.02 М 1/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытнй (23) Приор. тет

Опубликовано 150780. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15.07.80 (53) УДК 621,316. .727(088.8) (72) Автор . изобретения

Е.Ф. Новиков (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ

ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях пОстоянного напряжения в переменное, в ключевых усилителях мощности и т.д.

Известно устройство для управления силовым транзисторным ключом (1), s котором база силового транзистора .подключена к выходу эмиттерного повторителя, выполненного на транзисторах разного типа проводимости.

Такое устройство имеет большие потери мощности в цепях yïðàâëåíéÿ и не обеспечивает гальваническую развязку цепей управления от силового ключа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления силовым 20 транзисторным ключом (2), содержащее резистор и трансформатор с тремя обмотками, одна из которых вклю-.

vs.ы . оследовательно с силовым клю чом, вторая подключена к переходу эмиттер-база силового ключа, а третья включена между источником смещения и управляющим транзистором, база которого подключена к выходу генератора управляющих импульсов. . 30

Недостатком устройства является большое потребление энергии от источника смещения при большой скважности управляющих импульсов.

Цель изобретения — уменьшение потребляемой устройством мощности при изменении скважности управляющих импульсов в широких пределах.

Это достигается тем, что устройство для управления силовым транзисторным ключом, содержащее резистор и трансформатор с тремя обмотками,. одна иэ которых включена последовательно с силовым ключом, вторая подключена к переходу эмиттер-база силового ключа, а третья включена между источником смещения и управляющим транзистором, база которого под.<лючена к выходу генератора управляющих импульсов, снабжено дополнительным транзисторным ключом и усилителем с индивидуальными источниками питания и двумя дополнительными транзисторами, à гейератор снабжен дополнительным выходом, подключенным к управляющему входу дополнительного ключа, выход которого соединен с коллектором управляющего транзистора, с входом усилителя и с коллектором

748714

"первого дополнительного транзистора, база которого соединена с выходом усилителя и с коллектором второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и через резистор — с точкой соединения базы с эмиттером перво гo дополнительйого транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства. Устройство для управления силовым транзисторным ключом 1 содержит трансформатор 2, обмотка 3 которого .включена последовательно с ключом 1, обмотка 4 подключена к переходу эмиттер-база ключа 1, а обмотка 5 включейа между источником смещения б и управляющим транзистором 7,база которого подключена к одному иэ выходов генератора 8 управляющих импульсов. Второй выход генератора

8 йодключен к управляющему входу дополнительного ключа 9 со своим источником питания 10. Выход дополнительного ключа 9 соединен с коллекторами управляющего 7 и первого дополнительного 11 транзисторов и

"c "входом усилителя 12 с индивидуальным источником питания 13. Выход усилителя 12 соединен с базой nepkoio допОлнительного транзистора 11 и с "коллектором второго дополнительного транзистора 14, эмиттер которого соединен с общей Шиной и череэ резистор 15 с точкой соединения ба зы с эМиттером первого дополнительного транзистора, Устройство работает следующим образом.

При поступлении с выхода генератора 8 управляющего импульса на базу транзистора 7 последний отпирается," в результате чего отпирается

„силитель 12 и тарнзистор 11. После эапирания транзистора 7 транзистор

11 остается открытым в результате действия положительной обратной свяэй. с коллектора транзистора 11 на

его базу через усилитель 12. По мере увеличения тока намагничивания, протекающего через обмотку 5, уве " " личивается напряжение на резисторе

15., Когда напряжение на этом резисторе"достигает порога отпирания транзистора 14, выходной ток усилителя 12 начинает протекать через транзистор 14. В результате транзистор 11 запирается, после чего запираются усилитель 12 и транзистор

14..Ток намагничивания трансформа- . тора 2,.протекающий по обмотке 5, замыкается через ключ 9, открытый импульсом, с дополнительного вйхо да генератора управляющих импуль сов на источник питания 10. К обмотке 5 трансформатора 2 за время действия -импульса на клЬч 9 прйложено напряжение, приблизительно равное разности напряжений йсточниФормула изобретения устройство для управлеиия силовым

45 транзисторным ключом, содержащее резистор и трансформатор с тремя обмотками, одна иэ которых включе на последовательно с силовым клю-. чом, вторая подключена к переходу эмиттер-база силового ключа, а третья включена между источником смещения и управляющим транзистором, база которого подключена к выходу генератора управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, оно снабжено- дополнительным транзисторным ключом и усилителем с индивидуальными источниками питания и двумя дополнительны60 ми транзисторами, а генератор снабжен дополнительйыЧ выходом, подключенным к управляющему входу дойолнительного ключа, выход которого соединен с коллектором управляющего

g5 транзистора, с входом усилителя и

40 ка смещения 6 и источника питания

10, поэтому ток намагничивания возрастает, хотя и не намного, так как эта разность выбирается малой. После прекращения импульса с дополнительного выхода генератора 8 дополнительный ключ 9 запирается, и ток намагничивания трансформатора 2 замыкается через обмотку 4 и участок эмиттер-база транзистора 1. В результате действия положительной обратной связи (иэ коллекторной цепи транзистора 1 в базовую через трансформатор 2) базовой ток, необходимый для насыщения транзистора 1, поддерживается независимо от его коллекторного тока.

Эапирание транзистора 1 происходит при отпирании транзистора 7 очередным импульсом, поступающим с выхода генератора 8 управляющих импульсов. Необходимое для следующего включения транзистора 1 значение тока намагничивания трансформатора 2 восстанавливается за то время, пока открыты транзистор 11 и усилитель 12, после чего этот ток замыкается через ключ 9 на источник питания 10. Поскольку транзистор 7 отпирается лишь на короткое время, необходимое для запирания транзистора 1 и отпирания транзистора 11 и усилителя 12, а надежнее запирание транзистора 1 обеспечивается дополнительным ключом 9, то величина тока намагничивания трансформатора 2 не зависит от продолжительностн включения транзистора

7, которую можно выбрать весьма малой и тем самым ограничить потребляемую от источника смещения б мощность независимо от скважности импульсов.

748714

Составитель В. Жмуров

Редактор Е. Яковчик Техред A.Êóëèêoâñêàÿ Корректор М. Шароши

Заказ 4257/46 Тираж,783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР е по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

I с коллектором первого дополнительного транзистора, база которого соединена с выходом усилителя и с коллектором второго дополнительного транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной и через резистор — с точкой соединения базы . с эмиттером первого дополнительного транзистора.

ИСточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике. М., Сов. радио, 1975, Вып. 7, с. 56.

2. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. М., . Связь, 1975, Вып. 15. с. 119.