Устройство для управления транзистором со статической индукцией

 

Сущность изобретения: при подаче управляющих импульсов на первичную обмотку трансформатора 2 управляющие сигналы соответствующей полярности поступают на затвор транзистора со статической индукцией 1 через транзисторы 3 и 4. При отсутствии сигналов управления на первичной обмотке трансформатора запирается МДП- транзистор 11 s и на дополнительной вторичной обмотке трансформатора за счет отпирания МДП-транзистора 12 формируется импульс, запирающий транзистор со статической индукцией. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s H 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4874628/07 (22) 15.10.90 (46) 30.05.93. Бюл. NÜ 20 (71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики (72) Д. В. Игумнов, Г. В. Королев и А. И. Саломатова (56) Мощные полевые транзисторы в устройствах вторичного электропитания. Общество "Знание" Украинской ССР, Киев, 1989, с, 16, рис. 96.

Мощные полевые транзисторы в устройствах вторичного электропитания. Общество "Знание" Украинской ССР, Киев, 1989, с. 16, рис. 9а.

„„ЯЛ„„1818667 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНЗИСТОРОМ СО СТАТИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИЕЙ (57) Сущность изобретения: при подаче управляющих импульсов на первичную обмотку трансформатора 2 управляющие сигналы соответствующей полярности поступают на затвор транзистора со статической индукцией 1 через транзисторы 3 и 4. При отсутствии сигналов управления на первичной обмотке трансформатора запирается МДПтранзистор 11, и на дополнительной вторичной обмотке трансформатора за счет отпирания МДП-транзистора 12 формируется импульс, запирающий транзистор со статической индукцией. 1 ил.

1818667

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании высокочастотных преобразователей напряжения для вторичных источников электропитания (ВИЭП).

Цепью изобретения является повышение надежности за счет устранения возможностей протекания больших постоянных токов в СИТ при отсутствии сигналов управления.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для управления транзистором со статической индукцией, содержащая СИТ 1, трансформатор 2, р-и-ртранзистор 3, и-р-и-транзистор 4, два резистора 5 и 6, четыре диода 7, 8, 9, и 10, два

МДП-транзистора с индуцированным и-каналом 11 и 12, два дополнительных резистора 13 и 14. Трансформатор 2 имеет три обмотки: первичную, основную вторичную и дополнительную вторичную. Первичная обмотка подключена к источнику входных (управляющих) импульсов, Первый вывод вторичной обмотки трансформатора 2 подключен к аноду диода 7 и катоду Диода 8.

Второй вывод вторичной обмотки подключен к истоку СИТ 1, первым выводам резисторов 5, 6 и 14, истоку с подложкой

МДП-транзистора 11 и минусовой клемме питающего напряжения. Плюсовая клемма питающего напряжения подключена к стоку

СИТ 1, первому выводу дополнительной вторичной обмотки трансформатора 2 и первому выводу резистора 13, второй вывод которого подключен к затвору МДП-транзистора 12 и стоку МДП-транзистора 11. Второй вывод дополнительной обмотки подключен к стоку МДП-транзистора 12, исток с подложкой которого подключены ко второму выводу резистора 14. Затвор МДПтранзистора 11 подключен к катоду диода 7 и эмиттеру транзистора 3, база которого подключена ко второму выводу резистора 6, Коллектор транзистора 3 подключен к аноду диода 9, катод которого подключен к аноду диода 10 и затвору СИТ 1,. Анод диода 8 подключен к эмиттеру транзистора 4, база которого подключена ко второму выводу резистора 5. Коллектор транзистора 4 подключен к катоду диода 10.

Заявляемое устройство работает следующим образом, При поступлении положительного импульса на первичную обмотку трансформатора 2 на первом выводе основной вторичной обмотки появляется положительное, а на втором выводе отрицательное напряжение. Через диоды 7 и 9, а также транзистор 3 это положительное напряжение поступает на затвор СИТ 1, чем и обеспечивается его форсированное о1крытое состояние. Резистор 6 обеспечивает необходимый режим работы транзистора 3, оба р-п-р-перехода которого в этом случае оказываются смещенными в прямом направлении. При этом транзистор 4 будет закрыт, так что положительное напряжение затвора СИТ 1 (через диод 10), воздействуя на коллекторный переход транзистора 4, будет лишь смещать его в обратном направле10 нии.

При поступлении отрицательного импульса на первичную обмотку трансформатора 2, сигнал (через диоды 8 и 10 и транзистор 4) будет поступать на затвор

СИТ 1, запирая его. Резистор 5 обеспечивает необходимый режим работы транзистора

4, оба р-и-р-перехода которого в этом случае оказываются смещенными в прямом направлении. Транзистор же 3 при этом будет

20 закрыт. Особо отметим, что отрицательное напряжение на затворе СИТ 1 заряжает его емкость затвор-исток. В результате, и по окончании действия отрицательного импульса управления СИТ 1 все еще будет находиться в закрытом состоянии (до прихода следующего положительного импульса).

Приведенное выше описание работы справедливо и для прототипа. Основная особенность заявляемого устройства состо30 ит в обеспечении запирания СИТ 1 в случае,. когда к клеммам между стоком и истоком

СИТ 1 приложено напряжение, а на вход устройства (на первичную обмотку трансформатора 2) не поступает еще сигналы уп35 равления. Такие условия часто наблюдаются в начальный период времени при включении всей системы, в которую может входить заявляемое устройство (и прототип), например, ВИЭП, 40 В заявляемом устройстве появление питающего напряжения между стоком и истоком СИТ 1 приведет к появлению положительного напряжения на стоке закрытого МДП-транзистора 11, а, следова45 тельно, на затворе МДП-транзистора 12. В результате МДП-транзистор 12 будет открыт и через дополнительную вторичную обмотку трансформатора 2.потечет ток.

Резистор 14 образует отрицательную обрат50 ную связь по току в МДП-транзисторе 12, обеспечивая его надежную работу; Ток дополнительной обмотки трансформатора 2 будет обеспечивать возникновение отрицательного напряжения на первом выводе ос55 новной вторичной обмотки, которое через диоды 8 и 10 и транзистор 4 поступит на затвор СИТ 1. Это отрицательное (аварийное) напряжение запрет СИТ 1, зарядит его емкость затвор-исток, в результате чего будет поддерживаться закрытое состояние

1818667 соединен со стоком первого МДП-транзистора и затвором второго МДП-транзистора; сток которого соединен с в. орым выводом дополнительной обмотки транс45 форматора, а исток — с первым выводом второго дополнительного резистора, второй вывод которого предназначен для подключен к истоку транзистора со статической индукцией и соединен с истоком первого

МДП-транзистора, затвор которого соединен с змиттером р-п-р-транзистора.

Составитель Г. Королев

Техред М.Моргентал

Корректор Т.Вашкович

Редактор А. Коляда

Заказ 1940 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

СИТ 1 в течение необходимого времени (до нескольких минут), определяемое элементами схемы.

Таким образом, в заявляемом устройстве устранена причина, вызывающая относительно длительное (неуправляемое) протекание большого тока в СИТ 1, чем мог определиться его перегрев и выход из строя. В результате устранения этой причины и повышается надежность работы СИТ 1 в качестве силового преобразовательного элемента, При поступлении управляющих сигнаnos на первичную обмотку трансформатора

2 положительные импульсы (через диод 7) будут воздействовать на затвор МДП-транзистора 11, открывая его. В результате напряжение на затворе МДП-транзистора 12, снизится практически до нуля и он закроется, разорвав цепь (аварийного) запирания

СИТ 1 и работа заявляемого устройства практически не отличается от прототипа.

Существенным преимуществом заявляемого устройства перед прототипом и аналогами является возможность его надежной работы при использовании только положительных управляющих импульсов, Как только прекращается действие положительного импульса на затворе СИТ 1, прекращается

его действие и на затворе МДП-транзистора

11, в результате чего МДП-транзистор 11 закрывается. При этом появляется положительное напряжение на затворе МДП-транзистора 12 (через резистор 13) и он открывается, Через транзистор 12, резистор 14 и дополнительную обмотку трансформатора 2 начнет протекать ток, формирующий на первом (верхнем) выводе основной вторичной обмотки отрицательное напряжение, Это отрицательное напряжение воздействует.(через диоды 8 и 10 и транзистор 4) на затвор СИТ 1, запирая его.

Таким образом, при отсутствии положительного импульса управления СИТ 1 будет закрыт, а при его присутствии — открыт, т,е. заявляемое устройство обеспечивает свою работу даже при наличии управляющих импульсов только одной (положительной) полярности. Это обстоятельство позволяет использовать более простые источники управляющих импульсов со всеми вытекаю10

40 щими отсюда последствиями (улучшение массо-габаритных показателей, снижение стоимости, повышение надежности).

Формула изобретения

Устройство для управления транзистором со статической индукцией, исток и сток которого связаны с положительной и отрицательной клеммами питающего напряжения, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для подключения к источнику управляющих импульсов, и первый диод, анод которого соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора и катодом второго диода, анод которого соединен с эмиттером п-р-п-транзистора, база которого соединена с первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора, первым выводом второго резистора, предназначенным для подключения к истоку транзистора со статической индукцией, для подключения к затвору кото-. рого предназначены катод третьего диода и анод четвертого диода, катод которого соединен с коллектором п-р-п-транзистора, причем анод третьего диода соединен.с коллектором р-п-р-транзистора, база которого соединена с вторым выводом второго резистора, и эмиттер — с катодом первого диода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, введено два МДПтранзистора с индуцированным п-каналом, два дополнительных резистора, а трансформатор выполнен с дополнительной вторичной обмоткой, первый вывод которой предназначен для подключения к стоку транзистора со статической индукцией и соединен с первым выводом первого дополнительного резистора, второй вывод которого