Высоковольтный транзисторный ключ

 

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый и второй транзисторы, переходы коллектор эмиттер которых соединены в последовательную цепь с нагрузкой между шинами источника питания, первый делитель напряжения, включенный параллельно-последовательно соединенным переходам коллектор-эмиттер транзисторов , отводом - к их общему выводу, первый трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входнь«ми управляющими шинами, первая вторичная обмотка подключена К базо-эмиттерному переходу первого транзистора, вторая вторичная обмотка - к базо-эмиттерному переходу второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности, КПД и быстродействия , введены второй и третий трансформаторы, второй делитель напряжения , четыре последовательных резистивно-диодные цепи и параллельная RC--цeпь, причем начальный вывод первичной обмотки второго тгхансформатора подключен к отводу первого делителя напряжения, ее конечный вывод подключен к отводу второго делителя напряжения, включенному параллельно первому делителю напряжения , начальный вывод первой вторичной обмотки второго трансформатора подключен к отводу первого делителя напряжения , а ее конечный вьшод через первую последовательную резистивно-диог .1ую цепь соединен с базой первого транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки второго трансформатора через вторую последо (Л вательную резистивногдиодную цепь с подключен к базе второго транзистора , а ее конечный вьшод соединен с эмиттером второго транзистора, начапьный вывод первичной обмотки третьего трансформатора через параллельную 1 С -цепь подключен к общей шине источника питания, а ее конечсо ю ный вывод - к эмиттеру второго транзистора , начальный вьюод первой вторичной обмотки третьего трансформа тора подключен к эмиттеру второго трансформатора, ее конечный вывод через третью последовательную резистивно-диодную цепь соединен с базой второго транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки третьего трансформатора подключен к эмиттеру первого транзистора, а ее конечный вывод через четвертую последовательную резистивно-диодную цепь соединен с базой первого транзистора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3747163/24-21 (22) 30.05.84 (46) 15.11.85. Бюл. № 42 (71) Специальное конструкторское бюро физического приборостроения

АН СССР (72) В.M.Ðóäàé и В.С.Баранов (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 612410, кл. Н 03 К 17/60, 1971.

Ионосферная станция вертикального зондирования "Базис", Б 674241. СКБ

ФПАН СССР, Всесоюзный информационный центр, 1978, т. 3, с. 87-90. (54)(57) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый и второй транзисторы, переходы коллекторэмиттер которых соединены в последовательную цепь с нагрузкой между шинами источника питания, первый делитель напряжения, включенный параллельно-последовательно соединенным переходам коллектор-эмиттер транзисторов, отводом — к их общему выводу, первый трансформатор, первичная обмотка которого соединена с входными управляющими шинами, первая вторичная обмотка подключена к базо-эмиттерному переходу первого транзистора, вторая вторичная обмотка " к базо-эмиттерному переходу второго транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения надежности, КПД и быстродействия, введены второй и третий трансформаторы, второй делитель напряжения, четыре последовательных резистивно-диодные цепи и параллельная R(.-цепь, причем начальный вывод первичной обмотки второго трансформатора подключен к отводу первого делителя напряжения, ее конечный вывод подключен к отводу второго делителя напряжения, включенному параллельно первому делителю напряжения, начальный вывод первой вторичной обмотки второго трансформатора подклю" чен к отводу первого делителя напряжения, а ее конечный вывод через первую последовательную резистивно-диоглую цепь соединен с базой первого транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки второго трансформатора через вторую последовательную резистивно-.диодную цепь подключен к базе второго транзистора, а ее конечный вывод соединен с эмиттером второго транзистора, на»чальный вывод первичной обмотки третьего трансформатора через параллельную RC "цепь подключен к общей шине источника питания, а ее конечный вывод — к эмиттеру второго транзистора, начальный вывод первой вторичной обмотки третьего трансформатора подключен к эмиттеру второго трансформатора, ее конечный вывод через третью последовательную резистивно-диодную цепь соединен с базой второго транзистора, начальный вывод второй вторичной обмотки третьего трансформатора подключен к эмиттеру первого транзистора, а ее конечный вывод через четвертую последовательную резистивно-диодную цепь соединен с базой первого транзистора. честве модулятора.

Целью, изобретения является увеличение надежности КПД,и быстродейст« 5 вия за счет исключения перенапряжений на переходах транзисторов и уменьшения длительности фронтов.

На-чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложен-!О ного устройства.

Устройство содержит первый трансформатор 1, первый и второй транзисторы 2, 3, нагрузку 4; первый делитель 5 напряжения, второй и третий 15 трансформаторы 6, 7, второй делитель 8 напряжения, первую, вторую, третью и четвертую последовательные резистивно-диодные цепи 1,ПРДЦ)

9 — 12, параллельную RC-цепь 13.

Первый делитель 5 напряжения содержит резисторы 14, 15, второй делитель 8 — резисторы 16, 17 и конденсаторы 18, 19, ПРДЦ 9 — 12,содержат диоды 20 — 23 и резисторы

24 — 27. Параллельная RC-цепь 13 выполнена на резисторе 28 и конденсаторе 29.

При отсутствии входного импульса первый и второй транзисторы 2, 3 на-. ходятся в закрытом состоянии. Так как сопротивление первого и второго делителей 5, 8 на несколько порядков больше сопротивления нагрузки 4, то на нагрузке присутствует незначи35 тельное положительное напряжение, которое при необходимости может быть скомпенсировано дополнительным мало" мощным источником отрицательного напряжения, включенным между вторым выводом нагрузки 4 и общей шиной, Номинальные значения элементов верхнего и нижнего плеч первого 5 и второго 8 делителей идентичны, поэто му в статическом режиме напряже45 ние U на их отводах практически равно

Е л

0 2 где Š— напряжение источника пита" п ния.

При поступлении управляющего импульса на первой и второй вторичных обмотках первого трансформатора 1 выделяются импульсы положительной полярности, которые прикладываются к переходам база — эмиттер первого и второго транзисторов 2, 3. Начи50

1 11921

Изобретение относится к радиотех= нике и может быть использовано в ка34 нается процесс включения, который приводит к изменению напряжения на отводе первого делителя 5.

В том случае, если первым открывается первый транзистор 2, то напря" жение на отводе первого делителя повышается, и начинается процесс заряда конденсатора 19 по цепи: шина питания — первый транзистор 2 - первичная обмотка второго трансформатора 6 — конденсатор 19 — нагрузкаобщая шина. На началах вторичных обмоток второго трансформатора 6 выделяется положительный перепад напряжения, который через вторую ПРДЦ

10 поступает на базу второго транзистора 3 и форсирует его включение.

В том случае, если первым открывается второй транзистор 3, то напряжение на отводе первого делителя повышается, и начинается процесс заряда конденсатора 18 по цепи: шина питания — конденсатор 18 — первичная обмотка второго трансформатора 6 — второй транзистор 3 — нагрузка 4 — общая шина. На концах первой и второй вторичных обмоток второго трансформатора 6 выделяется положительный перепад напряжения, который через первую ПРДЦ 9 поступает на базу первого транзистора 2 и форсиру ет его включение.

После открывания первого и второго транзисторов 2, 3 нагрузка 4 подключается к шине питания. При этом происходит заряд конденсатора 29, но выделяемый на концах вторичных обмоток третьего трансформатора 7 положительный перепад напряжения не поступает на базы первого и второго транзисторов 2, 3, так как этому препятствуют третья и четвертая ПРДЦ 11, 12, т.е. третий трансформатор 7, третья и четвертая ПРДЦ 11, 12, параллельная RC-цепь 13 практически не оказывают влияния на процесс открывания первого и второго транзисторов 2, 3. В установившемся режиме при открытых первом и втором транзисторах 2, 3 напряжение на отводах первого и второго делителей 5, 8 практически равно напряжению на шине питания.

После окончания действия управляющего импульса начинается процесс закрывания первого и второго транзисторов 2, 3. з 11921

В том случае, если первым начина— ет закрываться первый транзистор 2, возрастает напряжение на его промежутке коллектор — эмиттер. При этом происходит заряд конденсатора 18 по цепи: шина питания — конденсатор 18— первичная обмотка второго трансформатора 6 - второй транзистор 3— нагрузка 4 — общая шина. На концах вторичных обмоток второго трансфор10 матора выделяется положительный перепад напряжения, который через первую ПРДЦ 9 подается на,базу первого транзистора 2.

В том случае, если. первым начинает закрываться второй транзистор

3, возрастает напряжение на его промежутке коллектор - эмиттер. При этом происходит заряд конденсатора

19 по цепи: шина питания — первый транзистор 2 — первичная обмотка второго трансформатора — конденсатор 19 — нагрузка 4 — общая шина.

На началах вторичных обмоток второго трансформатора 6 выделяется положительный перепад напряжения, который через вторую ПРДЦ IO подается на базу второго транзистора 3.

В момент начала закрывания первого транзистора 2 или второго транзит сто- ЗО ра. 3 уменьшается напряжение на наrpy3Ke 4. При этом происходит раз- ряд конденсатора 29 по цепи: верхняя обкладка конденсатора 29 (напряжение ; Е ц) — первичная обмотка третьего трансформатора 7 — нагрузка 4 — об34 щая шина. На концах первой и второй вторичных обмоток третьего трансформатора 7 выделяется отрицательный перепад напряжения, который поступает через третью и четвертую ПРДЦ на базы соответственно второго 3 и первого 2 транзисторов.

Таким образом, на базу транзисто-. ра, в котором процесс выключения задерживается, подается отрицательный импульс, который форсирует процесс запирания.

На базу транзистора,который первым начинает запираться,.подается два напряжения — положительное с второго . трансформатора 6 и отрицательное с третьего трансформатора 7 ° Выбором номиналов резисторов 24-26 устанав- ливается такой режим,что эти напряжения или взаимно компенсируются, или на.базе этого транзистора присутствует небольшое положительное напряжение (0,2+0,5,1 В посредством которого выравнивается время закрывалия первого и второго транзисторов 2, 3..

После закрывания первого и второго транзисторов 2, 3 схема приходит в исходное состояние.

Предложенное устройство позволяет сократить длительность фронтов импульсов в 2-3 раза, что дает выигрыш. Кроме того, исключены перенапряжения на промежутках коллектор — эмиттер транзисторов, что повышает их надежность.

ВНИИПИ Заказ 7173/57 Тираж 871 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4