Транзисторный регенеративный ключ с токовой обратной связью

 

1П "»

С Н И Е"

РЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Респу6пик

„„467468

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) 3 аяв лен о 15.02.73 (21) 1882660/26-9 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет-Опублпковапо 15.04.75. Бюллетень № 14.

Дата опубликования описания 31.07.75. (51) М. Кл. Н 03k 17/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.373,52 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. И, Любимцев

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ КЛЮЧ

С ТОКОВОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при широтно-импульсном регулировании напряжения постоянного тока.

Известен транзисторный регенеративпый ключ с токовой обратной связью, содержащий транзистор, в его коллекторную цепь включена первичная обмотка тра нсформатора тока, вторичная обмотка которого включена между базой и эмиттером транзистора, цепь размагничивания сердечника трансформатора тока, цепь поддержания транзистора в запертом состоянии, импульсное устройство управления и устройство защиты ключа от перегрузки по току, содержащее вентильllhIH элемент с пороговой «арактеристикой.

Однако известный транзисторный ключ пе защищен от перегрузок»о току Так как величина базового тока жестко связана с коллекторным током через коэффициент трансформации трансформатора тока, то при наличии условий для увеличения тока в цепи до опасны.; для ключа величин проис«одит лавинообразное нарастание тока через ключ.

С целью упрощения конструкции кгноча и повышения надев ности его работы вентильный элемент одним электродом подсоединен к выводу дополнительной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с общей шиной источника питания, и выводом вторичной обмотки, другой вывод которой соединен с анодом туннельного диода, катод которого соединен с базой транзистора и вторым электродом вентильного элемента.

1:1а чертеже представлена принципиальная с«ема предлагаемого транзисторного ключ 1 с "îêîâîé обратной связью.

Предлагаемый ключ содержит транзистор

1, коллектор которого соединен с первичной обмоткой 2 (F „. ) трансформатора 3 тока

Обмотка 4 (W„„., ) положительной обратной связи одним выводом подключена к эмнттеру, а другим через туннельный диод 5 — к базе транзистора 1. С трансформатора 3 тока связана цепь 6 размагничивания его сердечника. Цепь 7 поддержания транзистора 1 в запертом состоянии и импульсное устройство 8 управления подключены к базе транзистора 1. Дополнительная обмотка 9 (W,., ) отрицательной обратной связи присоединена одним выводом к эмиттеру, а друп1м через вентильный элемент 10 — к базе транзистора 1. При необ«одимостп эмиттерный пере«од защищают диодами (на чертеже

2-" изображено пунктиром) .

При подаче отпирающего импульса в ключе развивается регенеративный процесс отпирания ключа и нарастания коллекторного и базового токов, который заканчивается при

gQ достижении тока, определяемого нагрузочной

467468 цепью и устройством управления ключа. Напряжения на всех обмотках трансформатора тока задаются базовой цепью транзистора 1, причем напряжение на обмотке t положительной обратной связи равно соответственно (,," 11,R - п.о.с ы. эо )

1| п.о,с а напряжение па обмотке 9 отрицательной обратной связи равно !

1 о.о.с

U о.о.с = U п.о.с !!| .î.с

B случае, когда коллекторный ток меньше некоторой пороговой величины I напряжение па обмотке 9 (W.о,) меньше порогового напряжения UII вентильного элемента

10, и ток в этой цепи отсутствует.

Рассмотрим частный случай выполнения схемы с применением вентильного элемента

10, динамическое сопротивление которого близко к нулю.

В этом случае также возможно форсированное запирание транзистора 1 ключа инверсным базовым током. После достижения током обмотки 4 (W„,, ) величины пика 1,ппс,, туннельного диода, происходит скачкообразное повышение напряжений па всех обмотках, отпирание вептильного элемента 10» фиксация напряжений обмоток па постоянном уровне, задаваемом вентильпьв| элементом 10.

Выбором витков обмоток и порогового II;Iпряжения UII элемента 10 можно обеспечить напряжение па туннельном диоде Г>, соответствующее минимальному току l характеристики. Увеличение тока обмотки 9 происходит пз-за роста коллекторного тока и уменьшения тока обмотки 4 (оп,„, ) с величины

11" „

-|кпсс 1!" п.о с

;Iо величины 1„„„, Ток обмотки 9 (Y о о с) также мо|жет быть усилен соответствующим выбором витков обмоток, в результате чего обеспечивается инверсный базовый ток значительной величины.

Использование туннельного диода в базовой

5 цепи транзистора 1 позволяет обеспечить не только форсированное запирание транзистора, по и большую точность тока выключения, так как пороговая величина задается в виде тока пшсэ и

Устраняя влияние цени защиты ключа на характер регенератпвного процесса, целесообразно зашунтировать туннельный диод 5 конденсатором 11. Величина емкости выбирается достаточно малой, так как подключение кон15 дексатора 11 исключает влияние цепи защиты только на процесс регенерации, пе препятствуя работе печи зан|иты в остальную часть периода.

20 Предмет изобретения

Транзисторный регенеративпый кл|оч с токовой обратной связью, содержащий транзистор, в его коллекторную цепь включена первичная обмотка трансформатора тока, вторичная обмотка которого включена между базой и эмиттером транзистора, цепь размагничивания сердечника трансформатора тока, це|п поддержания транзистора в запертом состояЗ0 нип, импульсное устройство управления и устройство защиты ключа от перегрузки по току, содержащее вентильпый элемент, с пороговой характеристикой, отлнча|о|цеее» тем, ITo, с целью упрощения ключа и повышен||я

05 надежности его работы, вептильный элемент одним электродом подсоединен к выводу дополнительной обмотки трансформатора, другой вывод которой соединен с общей шиной источника питания, и выводам вторичной об.10 мотки, другой вывод которой соединен с анодом туннельного диода, катод которого соединен с базой транзистора и вторым электродом вентильного элеме|па, 467468

Составитель R. Ковалева

Техред Т. Миронова Корректор В. Брыксииа

Редактор T. Янова

Заказ 4494 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Череповецкая городская типография