Устройство для управления транзисторным переключающим элементом

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления электрическими двигателями, в передающих устройствах, лазерных и других системах, где используются полупроводниковые элементы в режиV-ме переключения. Цель изобретения - снижение потерь мощности в цепи управления . При включении транзистора 1 на выводах трансформатора тока 2, соединенных с катодом диода 5 и с плюсовым выводом конденсатора 7, появляются положительные потенциалы . При этом диод 4 открывается и начинается этап накопления заряда в его базе через диоды 8 и переход база - эмиттер начинает протекать прямой базовый ток транзистора 1. Величины протекающих токов определяются непосредственно величиной тока эмиттера транзистора 1. После подачи сигнала выключения на транзистор 1 ток эмиттера начинает уменьшаться, в результате чего знак напряжений на обмотках трансформатора 2 измес «

СО!03 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) А1 (д) 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ . ПРИ ГКНТ СССР (21) 4218964/24-07 (22) 04.02.87 (46) 15.01.89. Вюл. N- 2 (72) В.А.Охотников (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 966822, кл. Н 02 М 1/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1372518, кл. Н 02 М 1/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ ПЕРЕКЛЮЧА10ЩИИ ЭЛЕпЕНТОМ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления электрическими двигателями, в передающих устройствах, лазерных и других системах, где используются полупроводниковые элементы в режиме переключения. Цель изобретения— снижение потерь мощности в цепи управления. При включении транзистора 1 на выводах трансформатора тока 2, соединенных с катодом диода 5 и с плюсовым выводом конденсатора 7, появляются положительные потенциалы. При этом диод 4 открывается и начинается этап накопления заряда в его базе через диоды 8 и переход база — эмиттер начинает протекать прямой базовый ток транзистора 1.

Величины протекающих токов определяются непосредственно величиной тока эмиттера транзистора 1. После подачи сигнала выключения на транзистор 1 ток эмиттера начинает уменьшаться, в результате чего знак напряжений на обмотках трансформатора 2 изме1451816

10 няется на противоположный, потенциал в точке соединения диода 4 с коллектором транзистора 1 становится ниже уровня минусового питающего напряжения и будет оставаться таким до окончания этапа рассасывания неосновных носителей, накопленных в базовой области диода 4 и восстановления его обратного сопоотивления

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в устройствах управления электрическими двигателями, в передающих устройствах, лазерных и других системах, где используются полупроводниковые элементы в режиме переключений.

Цель изобретения — снижение потерь мощности в цепи управления.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства для управления транзисторным переключающим элементом на фиг.2а, б — эпюры токов, поясняющие его работу.

Устройство для управления транзисторным переключающим элементом 1 содержит трансформатор 2 тока, токовая обмотка которого одним выводом подключена к эмиттеру транзистора 1, другим — к отрицательному выводу источника питающего напряжения, коллектор транзистора соединен с сопротивлением 3 нагрузки и с катодом диода 4, анод которого соединен с анодом диода 5, зашунтированного резистором 6, катод которого соединен с первым выводом выходной обмотки трансформатора 2 тока, второй вывод которои соединен с отрицательным выводом источника питающего напряжения, отвод выходной обмотки трансформатора 2 тока соединен с положительным выводом конденсатора 7, зашунтированного цепочкой 8 из последовательно включенных диодов, причем анод первого из них соединен с положительным выводом конденсатора а катод последнего — с отрицапо цепи: переход эмиттер — база транзистора 1, конденсатор 7, отвод трансформатора 2, минусовая шина источника питания — будет протекать обратный ток базы. Конденсатор 7 при этом обеспечивает дополнительное напряжение обратного смещения перехода база — эмиттер транзистора 1 на интервале закрытого состояния. 2 ил. тельным выводом конденсатора и базой транзистора, второй вывод сопротивления нагрузки соединен с положительным выводом источника питающего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включении транзистора 1 на выводах трансформатора 2 тока, соединенных с катодом диода 5 и положительным выводом конденсатора 7, появляются положительные потенциалы, при этом диод 4 открывается и начинается этап накопления заряда в его базе, через диоды 8 и переход база— эмиттер начинает протекать прямой базовый ток транзистора 1.

Величины протекающих токов определяются непосредственно величиной тока эмиттера транзистора. После подачи сигнала выключения на транзистор ток эмиттера начинает уменьшаться, в результате чего знак напряжений на обмотках трансформатора изменяется на противоположный, потенциал в точке соединения диода 4 с коллектором транзистора становится ниже уровня отрицательного питающего напряжения и будет оставаться таким до окончания этапа рассасывания неосновных носителей, накопленных в базовой области диода 4, и восстановления его обратного сопротивления. По цепи переход эмиттер — база транзистора, конденсатор

7, отвод трансформатора 2, отрицательный вывод источника питающего напряжения будет протекать обратный

40 ток базы. Конденсатор 7 при этом обеспечивает дополнительное напря15

Устройство для управления транзисторным переключающим элементом, сОдержащее трансформатор тока, один вывод первичной обмотки которого соединен с отрицательным выводом источника питающего напряжения, а дру30

0 (р

Составитель А.Меркулова

Редактор А.Маковская Техред И.Дидык Корректор M,Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 7088/53 Тираж б45 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 14518 жение обратного смещения перехода база — эмиттер транзистора на интервале закрытого состояния.

На фиг.2 приведены эпюры токов при неизменном токе базы транзис5 тора. Из фиг.2а следует, что при сбросе тока коллектора от i до а время рассасывания избыточных ! носителей увеличивается от t до

Р2

t < . Режим работы схемы приведенной

Р 1 на фиг.1, показан на фиг.26. Очевидно, что изменение тока базы о пропорциональное изменению iK, позволяет уменьшить интервал рассасывания при сбросе коллекторного тока.

Использование изобретения позволяет расширить частотный диапазон работы транзисторного ключа и снизить рассеиваемую в базовой цепи при изменениях коллекторного тока мощность.

Формула изобретения 25

16

4 гой предназначен для подключения к эмиттеру транзистора, коллектор которого через нагрузку предназначен для подключения к положительному выводу источника питающего напряжения, первый и второй диоды и резистор, причем резистор подключен параллельно первому диоду, а катод второго диода предназначен для подключения к коллектору транзистора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью .снижения потерь мощности в цепи управления, введены конденсатор и цепочка иэ и последовательно соединенных диодов, где и = 1, 2, 3,..., причем первый вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с общей точкой катода первого диода и первого вывода резистора, общая точка второго вывода которого и анода первого диода соединена с анодом второго диода,, второй вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с отрицательным выводом источника питающего напряжения, а средний вывод через цепочку из п последовательно соединенных диодов, параллельно которой подключен конденсатор, подключен к базе транзистора, соединенной также с источником сигнала управления.