Способ управления транзисторным ключом

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться во вторичных источниках электропитания применительно к высоковольтным мощным транзисторам. Цель - повышение надежности управления ключом Способ управления заключается в том, что для стабилизации контролируемого параметра, в качестве которого может быть использовано напряжение между .базой и коллектором транзистора , регулируют ток базы, если контролируемый параметр меняет значение под воздействием нагрузки, температуры и других факторов, при этом ток базы силового транзистора формируют в виде импульсов, а при изменении контролируемого параметра регулируют их скважность. Ключевой режим работы элементов цепи управления позволяет достигнуть поставленной цели. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1398041 (5ц 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4157055/24-07

\ (22) 05.12.86 (46) 23.05.88, Бюл. Р 19 (71) Ивановский энергетический ин-. ститут им.В.И.Ленина (72) Ю.В.Зверев и Е.Б.Герасимов (53) 621.316.727 (088.8) (56) Источники вторичного электропитания./Под ред. Ю.М.Конева — М.:

Радио и связь, 1983, с.75-76.

Проблемы преобразовательной техники. III Всесоюзная научно-техническая конференция. — Киев: ИЭД

АН УССР, 1983, ч. V с.128-129. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ

КЛЮЧОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может использоваться во вторичных источниках электронитания применительно к высоковольтным мощным транзисторам. Цель— повышение надежности управления клюг чом. Способ управления заключается и том, что для стабилизации контролируемого параметра, в качестве.которого может быть использовано напря- жение между базой и коллектором транзистора, регулируют ток базы, если контролируемый параметр меняет значение под воздействием нагрузки, тем- пературы и других факторов, при этом ток базы силового транзистора формируют в виде импульсов, а при изменении контролируемого параметра регулируют их скважность. Ключевой режим работы элементов цепи управления позволяет достигнуть поставленной цели.

2 ил.

С:

1398041

Изобретение относится к электротехнике и может бьггь использовано для управления мощньпги высоковольтными транзисторами во вторичных ис- 5 точниках электропитания.

Цель изобретения -- повьппение на.дежности управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2—

Временные диаграммы.

Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом 1 содержит блок 2 сравнения, вход которо- 15

1о подключен к переходу коллекторэмиттер ключа 1, напряжение на котором является контролируемым параметром. (В общем случае при реализации предлагаемого способа управления 2О транзисторным ключом в качестве кон 1 ролируемого параметра. может быть использовано напряжение между коллек" тором и базой транзисторного ключа, а также время рассасывания накоплен- 25 його избыточного заряда). Выход блока 2 сравнения подключен к входу обратной связи регулятора 3 тока базы ключа 1, вход управления которого подключен к источнику 4 сигнала управления. Вы-. 30 ход регулятора 3 подключен к базоэмиттерному переходу ключа 1. Регулятор 3 выполнен на транзисторе 5,. база которого образует вход обратной связи регулятора 3, а коллектор-эмиттерный переход подключен к базо-эмиттерному переходу транзистора 6, база которого образует вход управления регулятора 3, а коллектор связан с базой транзистора 7, эмиттер-коллекторный переход которого шунтирует безо-коллекторный переход транзистора 8, коллектор которого подключен к источнику 9 питания, а эмиттер вместе с эмиттерами транзисторов 5 и б 45 образует выход регулятора 3.

Блок 2 сравнения выполнен на диоде 10 и резисторе 11, образующих вход .блока 2 и подключенных к базе и эмит теру транзистора 12 соответственно.

Эмиттер-коллекторный переход транзистсра 12 через резистор 13 зашунтирован эмиттер-коллекторным переходом транзистора 14, база которого подключена к источнику 15 напряжения уставки,а коллектор — к базе транзистора

16,эмиттер которого вместе с коллектором транзистора 12 подключен к источнику 9 питания, а коллектор образует выход блока 2.

Устройство для реализации способа управления транзисторным ключом работает следующим образом.

При отсутствии сигнала от источника 4 ключ 1 закрыт, потенциал его коллектора вьппе„ чем потенциал эмиттера. Блок 2 сравнивае напряжение на входах 17 и 18 с уставкой. В случае, если коллекторное напряжение ключа 1 выше напряжения источника 15 уставки, диод 10 закрыт, транзистор

12 открьгг, а вследствие падения напря-.. жения на резисторе 11 транзистор 14 и, соответственно, транзистор 16 заперты, т.е. в исходном состоянии на выходе блока 2 сигнала нет и транзистор 5 закрьгг.

При появлении управляющего сигнала U от источника 4 (фиг.2а) отпираются последовательно транзисторы

6-8 и ключ 1. Потенциал коллектора транзистора 1 падает до тех пор, пока на входе блока 2 напряжение не будет равно напряжению уставки U (фиг.2F), после чего диод 10 отпирается, транзистор 12 запирается,транзисторы 14 и .16 отпираются, и на выходе блока 2 появляется напряжение, отпирающее транзистор 5, который за-, крывает транзистор 6. Далее закрываются и транзисторы 7 и 8 ° Первый импульс тока ig в базу ключа 1 заканчивается (фиг.25). За время, прошедшее с момента появления напряжения на вйходе блока 2 до запирания транзистора 8, потенциал коллектора ключа 1 опускается ниже уставки блока 2.

Начиная с момента окончания импульса тока базы ключа i, потенциал его коллектора возрастает, в это время в базе ключа 1 происходит рассасывание избыточного заряда. По достижении напряжением на входе блока 2 значения уставки напряжение на выходе блока 2 пропадает, транзистор 5 закрывается. Поскольку на входе управления регулятора 3 имеет место сигнал управления от источника 4, транзисторы

6-8 поочередно отпираются, в базу ключа 1 подается очередной импульс тока, вследствие чего потенциал коллектора ключа 1, а вместе с ним и напряжение на входе блока 2 начинают опускаться. Напряжение с BbKoда блока 2 открь!вает транзистор 5. Далее процессы повторяются, пока на входе

1398041 фиг.1 управления регулятора 3 есть управляющий сигнал. В течение всего этого времени ключ 1 остается в открытом состоянии. Закрывается он после окончания управляющего сигнала от источ5 ника 4.

Из анализа работы устройства видно, что в качестве контролируемого параметра используется напряжение

U между эмиттером и коллектором силового ключа 1 в открытом состоянии. Оно стабилизируется за счет регулирования тока базы при изменении нагрузки, температуры и других 15 внешних факторов, влияющих на изменение контролируемого параметра. Например, при возрастании нагрузки клю ча 1 скорость рассасывания избыточного заряда в его базе возрастает, по- 2р этому интервалы времени между импуль- сами базового тока уменьшаются. При изменении температуры схема работает аналогично. Пусть температура. возрастает, коэффициент усиленйя ключа 1 . 25 при этом увеличивается. Так как амплитуда тока базы неизменна, то насыщение ключа 1 становится-глубже, т.е. время рассасывания увеличивается. Это приводит к тому, что частота следования импульсов тока базы ста.новится меньше.

Таким образом, благодаря тому,что транзисторы регулятора и блока сравнения устройства для реализации пред- лагаемого способа управления работают в ключевом режиме, повышается надежность управления транзисторным ключом, I

Формула изобретения

Способ управления транзисторным ключом, заключающийся в том, что на интервале открытого состояния стабилизируют контролируемый параметр транзисторного ключа на уровне заданной уставки путем регулирования его базового тока, о т л и -ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности управления, базовый ток формируют на интервале проводимости в виде однополярных импульсов неизменной, достаточной для отпирания транзисторного ключа при максимальной нагрузке, амплитуды, и при отклонении контролируемого параметра от заданной уставки регулируют базовый ток путем изменения скважности сформированных импульсов, при этом минимальную длительность импульсов ограничивают на уровне времени включения транзисторного ключа, а максимальную длительность паузы ограничивают на уровне времени рассасывания накопленного избыточного заряда.

1398041

Составитель В.Жмуров

Редактор Н.Яцола Техред M.Äèäûê,Корректор О.Кравцова

Ю

Заказ 2275/54 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1,13035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., q. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4