Устройство для управления силовым транзисторным ключом
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистимеских
Реотублии (» 544076
I
I
Г ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено06.11.74 (21) 2073552/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет(51) М. Кл.
Н 02 М 1/08
Гасударатееиный комитет
Сааета Мииистроа СССР аа делам кзааретений и открытий (43) Опублнковано25.01,77.Бюллетень N 3 (53) УДК 621.316. .727 (088.8) (1б) дата опубликования описаиип)1 .О9. т7 j (72) Авторы изобретения
Е. А. Кривешко и Н, Б. Марченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕН!4Я СИЛОВЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ
Изобретение касается преобразования, регулирования и стабилизации напряжения и тока и может быть использовано в импульсных стабилизаторах, преобразователях и регуляторах напряжения и тока с широтно-им- 5 пульсным способом регулирования.
Известен ряд устройств для управления силовыми транзисторными ключами 11. Эти устройства управления силовыми транзисторными ключами содержат один иди несколько !О управляюших трансформаторов, магнитные усилители и ряд вспомогательных элементов диодов и резисторов.
Такие устройства характеризуются необходимостью применения магнитных усилитлей, снижаюших предельную частоту коммутации силовых транзисторов, сложностью устройств, а также тем, что они не обеспечивают надежнэгэ запнрания силовых транзи торов во время паузы в управляюшем напряже-20 нии.
Извес но также устройство для управления силовым транзисторным ключом (2j.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, сэдержашее си- лсвой и вспомогательный транзисторы со своими базовыми резисторами, управляюший трансформатор с двумя выходными обмотками, выпрямительный и разделительный диоды, запираюший конденсатор, а также резистор, шунтируюший переход эмиттер-база силового транзистора.
Недостаток этогэ устройства — наличие дополнительной выхэднэй обмотки управляюшего трансформатора, а также отсутствие напряжения, запнраюшего силовой транзистор вэ время паузы в управляющем напряжении, .что сникает надежность KM . транзисторного ключа в целом.
Бель изобретения - повышение надежносI ти и К1тП устрэйства управления силовым транзисторным ключом путем обеспечения надежного запнрания силового транзистора при подаче на первичную обмотку управляктшего трансформатора прям оугэльнэго напряжения с паузой на нуле в то время, когда на входе силового транзистора отсутствует этпираюшее напряжение.
Этэ достигается тем, что второй вывод вылрямительнэгэ диода и базовый резистор
544075 силового транзистора подключены к первому выводу обмотки трансформатора, второй вывод разделительного диода подключеч K базе вспомогательного транзистора а коллектор последнего — ко второму выводу егэ базового резистора.
На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройстве, Вторичная обмотка управляюшего трансЭ форматора 1 через,,,базовый р азистор 2 пэд- 10 соединена $ базе силового транзистора 3 и к змиттеру вспомогательного транзистора 4, к коллектору которого подключен вывод запираюшего конденсатора 5. Этот же конец вторичной обмотки трансформатора 1 через I5 разделительный диод 6 подключен к базе вспомогательного транзистора 4, а через выпрямительный диод 7 — к его коллектору.
Переход база-коллектор транзистора 4 зашунтирован резистором 8.
Устройство работает следующим образом
При поступлении со вторичной обмотки трансформатора 1 через,резистэр 2 запираюшего напряжения (полярность этого напряжения указана на чертеже в квадратных скобках) силовой транзистор 3 будет заперт а конденсатор 5 зарядится через диод 7 до напряжения, практически равного напряжению на управляющей обмотке с полярностью, указанной на чертеже. Когда управляюшее напр экение после исчезновения запирающе го импульса становится равным нулю, открывается транзистор 4 током, протекающим по цепи: конденсатор 5 (+), обмотка трансформатора 1, резистор 2,переход эмит- З тер-база транзистора 4, резистор 8, конденсатор 5 (-), в результате чего конденсатор
5 подключается к переходу эмиттер-база силового транзистора и поддерживает егэ в закрытом состоянии. В этэ время прэисходит частичный разряд конденсатора 5 коллектэрньгм током транзистора 4. По окончании паузы на обмотке трансформатора 1 возникает этпираюшее напряжение (полярность его на чертеже указана. и круглых скобках), которое открывает силовой тра;— зистэр током, прэтекающим через резистор
2, падение напряжения на кэтэрэм приводит к запиранию транзистора 4 и отключению гэ кэнденсатэра 5 от перехода змиттер-база транзисторе 3. В этэ время прод.-.лжается разряд конденсатора 5 током, протекающим через обмотку трансфэрматэра 1, диод 6 и резистор 8. IIO окончании отпирающего импульса происходит запирание силэвэгэ транзистора 3 аналогична предыдуших паузе с тэй лишь разницей, ггэ «разу пэсл; окончания этпираюшегэ импульса прэисхэдиц форсированное .рассасывание избыточногэ зарядй неocHoB II.Ix носителей из эбласти базы транзистора 3, находившегося перед ьтим в насышеннэм cocTosIHHH, Несмотря на тэ, что во время этой паузы напряжение на конденсаторе 5 несколько ниже, чем во время предыдущей, это не имеет принципиальногoзначени:я,,так как соответствующий выбор параметров резисторов 2 и 8 и конденсатора 5 позволяет легко получить необходимую величину запирающего напряжения.
Б дальнейшем весь цикл работы устройства пэвторяется.
Следовательно, в предлагаемом устройстве обеспечивается надежное запирание силового транзистора вэ время пауз управляющего напряжения, чтэ приводит к снижению рассеиваемой силовым транзистором мощности, а значит к повышению его КПД и надежности.
Ф ормула изобретения
Устройство для управления силовым транзисторным ключом, содержашее управляющий трансформатор, первый конец вторичной обмотки кэтэрэгэ подключен и одному из выводов разделительного диода., e второй — к эмиттеру авилово э транзистора, имеюшего базовый резистор, цепочку, ш .тируюшую переход эмиттер-база силового транзисгэра и остэяшую из вспэмогательнэгo транзистора со своим базовым резистором и заl пирающего конденсат ра, выпрямительный диод, один вывод которого подключен к обшей точке вспомогательного транзистора и запирающего конденсатора, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения КПД и надежности, вта рэй .вывод выпрямительного диода и базовый резисч >р сигового транзистора подключены к первому выводу обмотки трансформатора, второй вь:вод разделительного диода подключен к базе вспомогательного транзистора, а коллектор пэследнегэ — кэ второму вывэду его базэвэгэ резистора.
Источники информации, принятые вэ внимание при экспертизе:
1. Моин В С.,Лапшев Н. Н, Стабилизированные транзисторные преобразователи.
";энергия, 19 2 pHO ° I-21
2.ЭмадiLL OIttI 2ucIfev oImcI Robert Э.наес с
Ну и kftciettcv Modular Tower Supp 1å
П
0 1-т ь|чikc1tawg ReguloIkors Hew 8eh4—
"РсЯс1 с4гй Tout tlol >DecetIIQeIr (.6.
544075
Составитель В. Жмуров
Техред1А. Д но Корректор, ll- Мельниченко
Редактор Т. Загребельная
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 921/69 Тираж 924 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по целам изобретений и открытий
° 113035, москва, Ж-Э5, Раушская наб,, д. 4/5
