Высоковольтный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике, является дополнительным к авт.св. № 1162031 и может быть использовано в импульсных передатчиках . Цель изобретения - уменьшение длительности среза выходных импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введены дополнительный источник 14 питания, N накопительных конденсаторов 15-1 - 15-N, N фиксирующих диодов 16-1 - 16-N, N развязьшающих резисторов 17-1 - 17-N. Устройство содержит N транзисторов 1-1 - 1-N, N первых диодов 2-1 - 2-N, N первых резисторов 3-1 - 3-N, (N-1) вторых диодов 4-1 - 4-(N-1) (N-I) вторых резисторов 5-1 - 5-(N-1), третий диод 6, нагрузку 7, N третьих резисторов 8-1 - 8-N, N конденсаторов 9-1 - 9-N, N четвертых диодов 10-1 - 10-N, общую шину 11, источник 12 управляющих сигналов, источник 13 питания . Введение новых элементов с ми взаимосвязями позволяет снизить степень насьпцения транзисторов. 1 ил. о 9 (Л ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (S1) 4 Н 03 К 17 60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1162031 (21) 4023449/24-21 (22) 14.02.86 (46) 15.07.87, Бюл. Р 26 (72) В.С. Уманский (53) 621. 382 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 1162031, кл. Н 03 К 17/60, 1985., (54). ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульс- ной технике, является дополнительным к авт.св. Ф 1162031 и может быть использовано в импульсных передатчиках. Цель изобретения — уменьшение длительности среза выходных импульсов. Для достижения поставленной цели в устройство введены дополнительный источник 14 питания, N накопительных конденсаторов 15-1

15-N, N фиксирующих диодов 16-1

16-N, N развязывающих резисторов

17- 1 — 17-N. Устройство содержит N транзисторов 1-1 — 1-N, N первых диодов 2-1 — 2-N, N первых резисторов 3-1 — З-N, (N-1) вторых диодов

4-1 — 4-(И-1) (И- 1) вторых резисто" ров 5-1 — 5-(Х-1), третий диод б, нагрузку 7, N третьих резисторов

8- 1 — 8-N, И конденсаторов 9-1

9-N, N четвертых диодов 10-1 — 10-N, общую шину 11, источник 12 управляющих сигналов, источник 13 питания. Введение новых злементов с новыми взаимосвязями позволяет снизить степень насыщения транзисторов. 1ил.

13

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в импульсных передатчиках и является усовершенствованием изобретения по авт.св. У 116203 1.

Цель изобретения — уменьшение длительности среза выходных импульсов эа счет снижения степени насыщения транзисторов.

На чертеже представлена схема высоковольтного переключателя.

Высоковольтный переключатель содержит N транзисторов 1-1 — I-N, N первых диодов 2-1 — 2-Ы, каждый из которых включен обратно параллельно переходу база — эмиттер соответствующего транзистора 1-1 — I-N, N первых резисторов 3-1 — З-N, каждый из которых подключен параллельно соответствующему первому диоду

2-1 — 2-N, (N-1) вторых диодов 4-1—

4-(N-I) и N-1 вторых резисторов 5-1—

5-(N-I), третий диод 6, который включен параллельно нагрузке 7, N третьих резисторов 8-1 — 8-N, N конденсаторов 9-1 -9-N u N четвертых диодов

10- 1 — 10-N причем база каждого транзистора 1-2 — 1-N соединена с первыми выводами соответствующего второго резистора 5-1 - 5-(N-1) и второго диода 4-1 — 4-(N-I), вторые выводы которых подключены к общей шине 11,, база первого транзистора 1-1 соединена с шиной источника 12 управляющих сигналов, а эмиттер — с общей шиной

11 и первым выводом источника 13 питания, второй вывод которого через соответствующий третий резистор

8-1 — 8-N и четвертый диод 10-1

10-N подключен к коллектору каждого транзистора 1- 1 — 1 вЂ, коллектор каждого предыдущего транзистора 1-1—

1-(N-1) через соответствующий конденсатор 9-1 — 9-(N — 1) подключен к эмиттеру последующего транзистора

1-2 — I-N, коллектор N-го транзистора 1-N через N-, é конденсатор 9-N соединен с одним выводом нагрузки 7, другой вывод которой подключен к общей шине 11 .

Кроме того, высоковольтный переключатель содержит дополнительный источник 14 питания, N накопительных конденсаторов 15-1 — 15-N N фиксирующих диодов 16-1 — 16-N u N развязывающих резисторов 17-1 — 17-N, первые выводы которых подключены к положительной шине источника 14 пита24100 2 ния, отрицательная шина которого соединена с общей Шиной, база каждого иэ транзисторов 1-1 — 1-N через соответствующий накопительный конденсатор 15-1 — 15-N подключена к первому выводу соответствующего фиксирующего диода 16- 1 — 16-N, второй вывод которого соединен с коллектором данного транзистора, первый вывод каждого фиксирующего диода

16-1 — 16-N подключен к второму выводу соответствующего развязывающего резистора 17- 1 — 17-N.

10

При подаче импульса запуска положительной полярности от источника

45 12 управляющих сигналов на базу первого транзистора 1-1 он отпирается и к резисторам 3-2 и 5-1 прикладывается отрицательный перепад напряжения относительно общей шины 11, равный напряжению Е на конденсаторе

9-1 и запирающий диоды 2-2 и 4-1.

На резисторе 3-2 и база-эмиттерном переходе-транзистора 1-2 образуется положительный перепад напряжения.

В результате отпирается транзистор

1-2. Аналогично происходит включение всех последующих транзисторов 1-3

1-N. При этом конденсаторы 9-1

Высоковольтный переключатель работает следующим образом.

В исходном состоянии в паузах между импульсами все транзисторы

1- 1 — 1-N заперты; происходит заряд

20 конденсаторов 9-1 — 9-N от источника 13 питания, Так, конденсатор 9-1 заряжается по цепи: источник 13, резистор 8- 1, конденсатор 9-1, диод

2-2, диод 4-1, общая шина 11, источник 13. Аналогично заряжаются остальные конденсаторы. Токи заряда, протекая через диоды 2-2 — 2-N создают на них отрицательные перепады напряжения, приложенные к базам тран-@ эисторов 1-2 — I-N, что обеспечивает их запирание и уменьшенное время включения. Все конденсаторы 9-1

9-N заряжаются: до напряжения Е, источники 13 питания. Одновременно

35 через резисторы 17-1 и 3-1 заряжается конденсатор 15-1 до напряжения

Е, источника 14. Заряд конденсато" ров 15-2 — 15-N происходит при этом через резисторы 17-2 — 17-N и диоды

40 4-1 — 4-(N-1) до того же напряжения

Е,+ .

13241

Длительность среза выходных импульсов предлагаемого высоковольтного переключателя меньше по сравнению с известным за счет снижения

25 степени насьпцения транзисторов.

Формула изобретения

Высоковольтный переключатель по авт.св. Р 1162031, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения длительности среза выходных импульсов, в него введены дополнительный источник питания, N накопительных конденсаторов, N фиксирующих диодов и N развязывающих резисторов, первые выводы которых подключены к положительной шине дополнительного источника питания, отрицательная шина которого соединена с общей шиной, база каждого из транзисторов через соответствующий накопительный конденсатор подключена к первому выводу соответствующего фиксирующего диода, второй вывод которого соединен с коллектором данного транзистора, первый вывод каждого фиксирующего диода подключен к второму выводу соответствующего развязывающего резистора. ь Д.Иванов лийнык Корректор Г.Решетник

Заказ 2972/56

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

9-N частично разряжаются в течение импульса.

В результате к нагрузке 7 прикладывается отрицательный импульсов

Е напряжения с амплитудой, равной

7 сумме напряжений на последовательно включенных конденсаторах 9-1 — 9-N за вычетом суммы падений напряжения на открытых транзисторах 1-1 — 1 †.

В самом деле, при отпирании каж- 10 дого иэ транзисторов 1-1 — 1-N напряжение Е на их коллекторах относиI тельно эмиттеров уменьшается от Е, до значения напряжения на конденсаторах 15-1 — 15-N. После этого про- 15 исходит отпирание фиксирующих диодов 16-1 — 16-N. При этом каждый иэ конденсаторов 15-1 — 15-N частич. но разряжается через соответствующие диод 16-1 — 16-N и открытый 20 транзистор 1-1 — 1-N. Токи разряда протекают в направлении, противоположном токам без транзисторов 1-1

1-N и уменьшают их. Это происходит в тем большей мере, чем больше ток коллектора каждого из транзисторов.

В результате цепь коллектора и базы каждого из транзисторов оказываются охваченными нелинейной обратной связью, что обеспечивает резкое умень-30 шение степени насьпцения транзисторов во время вершины импульса. Во время формирования фронта импульса диоды

16-1 — 16-N заперты и контур обратной связи оказывается разомкнутым.

Таким образом, можно достичь увеличения крутизны фронта импульсов Е путем увеличения степени насьпцения транзисторов 1-1 — 1-N. Во время вершины импульсов под действием обрат- 10 ной связи степень насыщения оказывается существенно уменьшенной.

После окончания положительного импульса запуска на базу. транзистора 1-1 подается запирающий отрица- 45 тельный импульс, напряжение на коллекторе транзистора.1-1 возрастает до величины Е, . После этого через резистор 8-1 и диоды 2-2 и 4-1 начинает аналогично протекать ток доза- 50

Составител

Редактор А.Огар Техред Л.О

00. 4 ряда конденсатора 9- 1, образующийся при этом отрицательный перепад напряжения «а резисторе 3-2 обеспечивает быстрое запирание транзистора 1-2. Аналогично происходит эапирание и всех последующих транзисторов.

Уменьшенная степень насьпцения транзисторов, обеспечиваемая действием обратной связи через конденсаторы 15-1 — 15-N и диоды 16-1 — 16-N к моменту окончания импульса запуска, способствует уменьшению времени рассасывания неосновных носителей заряда в базах. В результате достигается существенное сокращение длительности среза импульсов. После

его окончания все элементы переключателя возвращаются в исходное состояние.