Устройство для управления силовым транзисторным ключом

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Цель изобретения - повышение максимальной величины тока, коммутируемой силовым транзисторным ключом. Изобретение содержит узел 5 управления с однополярными импульсами напряжения на выходе, базовый резистор 6 включенный между выходом узла 5 управления и базой силового транзисторного ключа 1, форсирующий конденсатор 7, вспомогательный транзистор 8 и дополнительный резистор 9. Ток базы силового транзисторного ключа 1 определяется суммой тока с выхода узла 5 управления через резистор 6 и тока заряда конденсатора 7 через резистор 9. Это увеличивает управляющий ток силового транзисторного ключа и, следовательно, максимальную величину коммутируемого силовым транзисторным ключом 1 тока. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИ4БСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ 56 181

А1 (Д1) Н 02 М 7/537

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЫТИЯМ

ПРИ П<КТ СССР (21) 4340861/24-07 (22) 10.12.87 (46) 30.04.90. Бюл. 9 16 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) А.Ф.Кадацкий и А.В.Саксонов (53) 621.314.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР II 551783, кл. Н 02 M 7/573, 1977, Авторское свидетельство СССР

М 694954, кл. Н 02 11 I/08, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОBblM ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, Цель изобретения — повыша2 ние максимальной величины тока, коммутируемой силовым транзисторным ключом. Изобретение содержит узел 5 управления с однополярными импульсами напряжения на выходе, базовый резистор 6, включенный между выходом узла 5 управления и базой силового транзисторного ключа 1, форсирующий конденсатор 7, вспомогательный транзистор 8 и дополнительный резистор

9. Ток базы силового транзисторного ключа 1 определяется суммой тока с выхода узла 5 управления через резистор 6 и тока заряда конденсатора

7 через резистор 9. Это увеличивает управляющий ток силового транзисторного ключа и, следовательно, максимальную величину коммутируемого силовым транзисторным ключом 1 тока.

1 ил, 1561181 4

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной -,åõíèêå и может быть ис.пользовано в источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры.

Цель изобретения — повышение максимальной величины тока, коммутируемой силовым транзисторным ключом.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для управления силовым транзисторным ключом.

Силовой транзисторный ключ 1 входит в силовой каскад 2 с входным выводом 3 для подключения к положительному полюсу источника питания и выходной цепью 4.

Устройство содержит узел 5 управления с однополярными импульсами напряжения на вьгходе, базовый резис. тор 6, включенный между выходом узла 5 управления и базой силового

) транзисторного ключа 1, форсирующий конденсатор 7, вспомогательный р-и-р-транзистор 8 и дополнительный резистор 9, причем форсирующий конденсатор 7 включен между базой силоного транзисторного ключа 1 и эмиттером вспомогательного транзистора

8, база которого подключена к выходу узла 5 управления, а коллектор— к эмиттеру силового транзисторного ключа 1, дополнительный резистор 9 включен между входным выводом 3 и эмиттером вспомогательного транзистора 8.

В общем случае выходная цепь 4 может быть реализована различным образом и содержать трансформаторы, ° выпрямители, фильтры и т.д., а силовой каскад 2 может быть выполнен с использованием любой из известных схем с несколькими силовыми транзисторными ключами, при этом числу используемых силовых транзисторов соответствует равное число узлов, включающих элементы 6-9.

Устройство работает следующим образом.

Узел 5 управления формирует выходное импульсное напряжение, например широтно-модулированное, в зависимости от сигнала, поступающего на его вход. В общем случае может быть использован сигнал, поступающий с ниешнего устройства или с выходной цепи 4 (s случае выполнения каска» дом 2 функций стабилизатора выходно-, го напряжения (тока). На чертеже этот случай отражен пунктирной линией, связывающей выходную цепь 4 и вход узла 5 управления.

Когда на выходе блока 5 управления имеет место периодическая последовательность прямоугольных импульсов.происходят следующие электрические процессы.

При низком уровне напряжения на выходе узла 5 ранее заряженный (с полярностью, укаэанной на чертеже) конденсатор 7 разряжается по цепи положительная обкладка конденсатора

7 — переход эмиттер-база транзистора 8 — резистор 6 — отрицательная обкладка конденсатора 7, отпирая транзистор 8 и обеспечивая протекание тока по цепи положительная обкладка конденсатора 7 — переход эмиттер-коллектор транзистора 8 — общая шина — переход эмиттер-база силового транзисторного ключа 1 — отрицательная обкладка конденсатора 7. Этот ток обеспечивает форсированное рассасывание избыточных носителей в области базы силового транзистора 1 и его форсированное запирание.

После запирания транзисторного ключа 1 полярность напряжения конденсатора 7 является запирающей, надежно обеспечивающей закрытое состояние силового транзисторного ключа 1.

Уровень напряжения на конденсаторе

7 уменьшается н может стремиться к нулю, не достигая его, что обеспечивается выбором величины емкости конденсатора 7. Прн изменении уровня сигнала на выходе узла 5 с низкого на высокий (положительной полярности) с выхода узла 5 через переход база-эмиттер транзистора 8, конденсатор 7, переход база-эмиттер транзисторного ключа 1, общую шину протекает ток, обеспечивая форсированное рассасывание избыточных носителей н области базы транзистора 8 и накопление носителей в базе транзисторного ключа l. Поскольку конденсатор 7 ранее бып частично разряжен, то переход база-эмиттер форсирующего транзистора 8 после ðàññàсывания избыточных носителей смещается s обратном направлении, предотвращая заряд конденсатора 7 выходным током узла 5 управления, Однако заряд конденсатора 7 обеспечивается по цепи входной вывод 3 — токоограг

Составитель/ И.Войтович

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 983 Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 156 ничивающий резистор 9 — конденсатор

7 - переход база-эмиттер транзисторного ключа 1 — общая шина при этом напряжение на эмиттере транзистора ,8 sa время заряда конденсатора 7 не должно превышать напряжения на его базе. Таким образом, процесс отпирания и открытое состояние коммути:рующего транзисторного ключа 1 обеспечиваются его током базы, определяемым суммой токов: потребляемого с выхода узла 5 управления и создаваемого источником питания в процессе заряда конденсатора 8. Это обусловливает форсированное включение силового транзисторного ключа 1, причем в 1,5-2,5 раза увеличивается ток его базы по сравнению с известным устройством.

Таким образом, устройство управления имеет более высокие техникоэкономические показатели, вследствие увеличения управляющего тока силавого транзистора, что позволяет повысить максимальную величину тока, коммутируемую силовым транзисторным ключом, 1181 6

Формула. изобретения

Устройство для управления силовым транзисторным ключом, содержащее входной вывод для подключения к положительному полюсу источника питания, узел управления с однополярными импульсами напряжения на выхсде, базовый резистор, включенный между выходом узла управления и базой силового транзисторного ключа, форсирующий конденсатор и вспомогательный р-и-ртранзистор, причем один вывод форси- рующего конденсатора подключен к

15 базе силового транзисторного ключа, другой - к эмиттеру вспомогательного транзистора, база которого подключена к выходу узла управления, а коллектор — к эмиттеру силового транзисторного ключа, о т л и ч à ющ е е с я тем, что, с целью повышения максимальной величины тока, коммутируемой силовым транзисторным ключом, введен дополнительный резистор, включенный между входным выводом для подключения к положительному полюсу источника питания и эмиттером .вспомогательного транзистора.