Устройство для управления мощным полевым транзистором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитания. Цель изобретения -упрощение при одновременном уменьшении энергетических потерь. Цель достигается за счет введения в цепь формирования управляющих импульсов источника напряжения, выполненного на дополнительной 5 вторичной обмотке развязывающего трансформатора 2, выпрямительном диоде 8, накопительном конденсаторе 7 и ограничительном резисторе 6. Введенный источник напряжения осуществляет смещение сигналов управляющего меандра относительно затвора полевого транзистора 4 на величину его отрицательного напряжения. Таким образом, сформированная амплитуда запирающих и отпирающих импульсов позволяет исключить ключевые элементы в цепях управляющего сигнала и значительно уменьшить величину ограничителя 9 тока, управления, что уменьшает рассеиваемую мощность в цепи затвора мощного полевого транзистора 4. 2 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1690116 А1 (я)з H 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4679792/07 (22) 18.04.89 (46) 07.11.91. Бюл. ЛЬ 41 (72) Ю.П.Артюшенко и A.Ã.Màëîxàòêà (53) 621,316.727 (088.8) (56) Криштафович И.А. Мощные полевые транзисторы в устройствах вторичного электропитания. В помощь лектору и специалисту. — Киев: Знание, 1989, с.20.

Драбович Ю.И. и др. Методы и устройства управления мощными полевыми транзисторами. — Киев: ИЗД АН УССР, 1989, с.16, рис.9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ:

МОЩНЫМ ПОЛЕВЫМ ТРАНЗИСТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитания. Цель изобретения — упрощение при одновременном уменьшении энергетических потерь. Цель достигается за счет введения в цепь формирования управляющих импульсов источника напряжения, выполненного на дополнительной 5 вторичной обмотке развязывающего трансформатора 2, выпрямительном диоде 8, накопительном конденсаторе 7 и ограничительном резисторе 6. Введенный источник напряжения осуществляет смещение сигналов управляющего меандра относительно затвора полевого транзистора 4 на величину его отрицательного напряжения.

Таким образом, сформированная амплитуда запирающих и отпирающих импульсов позволяет исключить ключевые элементы в цепях управляющего сигнала и значительно уменьшить величину ограничителя 9 тока, управления, что уменьшает рассеиваемую мощность в цепи затвора мощного полевого транзистора 4. 2 ил.

1690116

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах электропитания радиоап паратуры, вычислительной техники средств связи.

Цель изобретения — упрощение устройства при одновременном уменьшении энергетических потерь на управление, На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит генератор 1 управляющих импульсов, подключенный к первичной обмотке развязывающего трансформатора 2, один вывод вторичной обмотки 3 которого подключен к истоку транзистора 4, общий вывод обмоток 5 и 3 подключен к ограничительному резистору 6 и накопительному конденсатору 7, второй вывод обмотки 5 подключен к катоду диода

8, анод которого подключен к ограничительному резистору 6, накопительному конденсатору 7, ограничителю 9 тока управления и форсирующему конденсатору 10, которые подключены к затвору транзистора 4, в цепь стока которого включена нагрузка 11.

В качестве генератора 1 управляющих импульсов может быть использован автогенератор с выходным напряжением, имеющий форму меандра, выполненный на высокочастотных, маломощных транзисторах.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что в начальный момент времени импульс с генератора 1 через развязывающий трансформатор 2 наводит на вторичной обмотке 5 импульс амплитудой

Ug (фиг.2), отрицательный полупериод которого через открытый диод 8 заряжает накопительный конденсатор 7 до напряжения

0т, ограниченное резистором 6, На обмотке

3 в этот момент времени формируется импульс управляющего сигнала амплитудой

0з, В результате вычитания отрицательного напряжения заряженного конденсатора 7 и импульса положительной полярности 0з в точке а схемы устройства управления формируется отпирающий импульс положительной полярности амплитудой U>=Us-01.

Входная емкость Свх транзистора 4 заряжается и на время действия положительного импульса транзистор 4 открыт и насыщен током, ограниченным резистором 6. Напряжение между стоком и истоком 0«открытого транзистора 4 достигает остаточного напряжения

Uocr = R си 1н, где Б« — сопротивление открытого транзистора;

10 ния Еп=0СИ. При поступлении очередного

20 импульса процесс переключения повторяет50

1н — ток через транзистор.

В момент прихода очередного импульса положительный полупериод запирает диод

8, при этом конденсатор 7 незначительно разряжается, так как его емкость выбрана из условия

С > 5zH/R, где тн — длительность импульса;

R — сопротивление резистора 6.

Отрицательный импульс управляющего сигнала суммируется с отрицательным напряжением, накопленным на конденсаторе 7, в результате к затвору транзистора 4 прикладывается напряжение 0 =(0з+0т).

Входная емкость Сах конденсатора 4 перезаряжается до напряжения отсечки 0отс, при этом транзистор запирается. Между стоком и истоком прикладывается напряжение питася, Величина отпирающего и запирающего напряжения в точке а схемы устройства управления определяется параметрами элементов 5 — 8, амплитудой управляющих импульсов обмотки 3 и параметрами мощного полевого транзистора, Таким образом изобретение позволяет упростить предлагаемое устройство по сравнению с известным, так как отсутствуют ключи в цепях отпирающего и запирающего напряжений; уменьшить энергетические потери на управление, так как устройство позволяет формировать отпирающий сигнал заданной амплитуды, что приводит к уменьшению сопротивления ограничителя значения отпирающего тока, и, вследствие этого, уменьшить рассеиваемую мощность на нем; управлять мощными полевыми транзисторами со статической индукцией, мощными МДП-транзисторами; расши.рить рабочий диапазон частот сверху, так как устройство управления обеспечивает уменьшение энергетических потерь на управление, Формула изобретения

Устройство для управления мощным полевым транзистором, содержащее источник разнополярных импульсов управления, выход которого подключен к первичной обмотке трансформатора, один вывод вторичной обмотки которого предназначен для подключения к истоку мощного полевого транзистора, для подключения к затвору которого предназначены одни выводы ограничителя тока управления и форсирую щего конденсатора, другие выводы которы связаны с другим выводом вторичной об мотки трансформатора, и диод, о т л и ч а ю

1690116

Составитель А. Парошина

Техред М.Моргентал Корректор M.Ïîæî

Редактор Н. Тупица

Заказ 3823 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 щ е е с я тем, что, с целью упрощения при одновременном уменьшении энергетических потерь, введены накопительный конденсатор, зашунтированный ограничительным резистором, а трансформатор снабжен дополнительной вторичной обмоткой, причем один вывод дополнительной. вторичной обмотки трансформатора соединен с другим выводом его вторичной обмотки и одним выводом накопительного конденсатора, другой вывод которого через диод соединен с другим выводом дополнительной вторичной обмотки трансформатора, а

5 другие выводы ограничителя тока управления и формирующего конденсатора связаны с другим выводом вторичной обмотки трансформатора через накопительный конденсатор.