Транзисторный ключ

 

ЫТ 1» 1 X1 VS ЫМ биЛли ()ПИСАН

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ц) МЙЭ62

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.05.79 (21) 2769233/18-21 с присоединением заявки №вЂ”, 51) М. К .

Н 03 К 17/60

Государственный комитет (23) Приоритет— (53) УДК 621.374..36 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.81 по делам изобретений и открытий

Т. А. Глазенко, А. Н. Пискарев и В. А. Рудский (72) Авторы изобретения

Ленинградский институт точной механики и оптики (71 ) 3 а я оител ь (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано в импульсных усилителях мощности.

Известен транзисторный ключ, в котором между коллектором и базой включены диоды (1). Также известен транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером к одной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клемме источника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательный транзистор, дифференциальный усилитель, источник управляющих сигналов, источник смещения, источник питания дифференциального усилителя (2).

Известные схемы мало надежны и мало экономичны.

Целью изобретсния является повышение надежности и экономичности.

Достигается это тем, что в транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером к одной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клемме источника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательный транзистор, дифференциальный усилитель, источник управляющих сигналов, источник смещения, источник питания дифференциального усилителя, введен дополнительный диод, анод которого подключен к коллектору вспомогательного транзистора, а катод — к инвертирующему входу дифференциального усилителя, подключенному через резистор к одному из выходов источника управляющих сигналов, другой выход которого поди ключен через резистор к неинвертирующему входу дифференциального усилителя база вспомогательного транзистора подключена через разделительный диод к коллектору силового транзистора, а через цепь из параллельно соединенных резистора и шунтирующего диода — к эмиттеру вспомогательного транзистора, подключенному к выходу дифференциального усилителя и через источник смещения к базе силового транзистора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа.

В ее состав входит дифференциа.льный усилитель 1, силовой транзистор 2, вспо819962 могательный транзистор 3, разделительный диод 4, дополнительный диод 5 шунтирую-. щий диод 6, источник управляющих сигналов 7, источник смещения 8, резисторы

9 — 13, источник питания дифференциального усилителя 14, источник питания 15, резистор нагрузки 16.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

При положительном управляющем сигнале на инвертирующем входе дифференциального усилителя 1 базо-эмиттерный переход силового транзистора 2 смещен в обратном направлении источником питания дифференциального усилителя 14, что соответствует запертому (активно) состоянию силового транзистора 2. При этом вспомогательный транзистор 3 и разделительный 4 и дополнительный 5 диоды также заперты.

При отрицательном управляющем сигнале на инвертируюшем входе дифференциального усилителя 1 базо-эмиттерный переход силового транзистора 2 смещен в прямом направлении, что сбответствует его открытому состоянию. Напряжение на базеколлекторном переходе силового транзистора 2 зависит от соотношения токов базы и коллектора, т. е. от степени насыщения транзистора.

С уменьшением тока нагрузки увеличивается степень насыщения силового транзистора 2, что приводит к увеличению напряжения на базо-коллекторном переходе силового транзистора 2. Это в свою очередь приводит к смещению в прямом направлении вспомогательного транзистора 3 и разделительного диода 4 и увеличению проводимости цепи отрицательной обратной связи, образованной эмиттер-коллекторным переходом вспомогательного транзистора 3 и дополнительным диодом 5. увеличение сигнала в цепи отрицательной обратной связи дифференциального усилителя 1 приводит к уменьшению тока базы силового транзистора 2.

С увеличением тока нагрузки степень насыщения силового транзистора 2 уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на базо-коллекторном переходе силового транзистора 2, ослаблению прямого смещения базо-эмиттерного перехода вспомогательного транзистора 3 и уменьшению сигнала отрицательной обратной связи, а вместе с этим к увеличению тока базы силового транзистора 2. Таким образом осуществляется слежение базового тока за током коллектора (нагрузки) силового транзистора 2.

Формула изобретения

<о

Транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, подключенный эмиттером к одной клемме источника питания, а коллектором через нагрузку к другой клемме источника питания, шунтирующий и разделительный диоды, вспомогательный транзистор, дифференциальный усилитель, источник управляющих сигналов, источник смещения, источник питания дифференциального усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, введен дополнительный диод, анод которого подключен к коллектору вспомогательного транзистора, а катод — к инвертируюшему входу дифференциального усилителя, подключенному через резистор к одному из выходов. источника управляющих сигналов,.другой выход которого подключен через резистор к неинвертирующему входу дифференциального усилителя, база вспомогательного транзистора подзо ключена через разделительный диод к коллектору силового транзистора, а через цепь из параллельно соединенных резистора и шунтирующего диода — к эмиттеру вспо/ могательного транзистора, подключенному к выходу дифференциального усилителя и через источник смещения к базе силового транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Машуков E. В. Транзисторные

4п ключи для устройств управления и коммутации. Сб. Полупроводниковые приборы в автоматике. — Выпуск:9, 1977, с. 25 (аналог).

2. Авторское свидетельство СССР № 505128, кл. Н 03 К 17/04, 08.03.76 (прототип).

819962

Составитель В. Трубникова

Редактор Е. Гончар Техред А. Бойкас Корректор М. Ко та

Заказ 259/36 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4