Магнитно-транзисторный ключ

Авторы патента:

H03K17/60 - представляющих собой биполярные транзисторы (биполярные транзисторы с четырьмя или более электродами H03K 17/72)

(ii) 8284I2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 20.02.79 (21) 2726984/18-21

АЙМЙФ г: вЂ” -.= с присоединением заявкивЂ” (51) М.Кл.э Н 03 К 17/60

Государственный комитет

:СССР ло делам изобретений

H открытий (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень М 17 (45) Дата опубликования описания 26.06.81 (53) УДК 621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Глебов и Н. Б. Рожнин

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫИ КЛЮЧ

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно вЂ” к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, в устройствах контроля и регулирования.

Известен магнитно-транзисторный ключ, содержащий транзистор и трансформатор тока, причем первичная обмотка трансформатора последовательно с нагрузкой включена в коллекторную цепь транзистора, а вторичная обмотка трансформатора включена в управляющую цепь ключа (1).

К недостаткам подобного устройства следует отнести низкое быстродействие.

Наиболее близок к предлагаемому магнитно-транзисторный ключ, содержащий транзистор, трансформатор тока, диод и рез..стор. Нагрузка и первичная обмотка трансформатора тока последовательно включены в коллекторную цепь транзисто- 20 ра, база которого подключена к управляющей шине устройства и через резистор соединена с шиной источника питания; вторичная обмотка трансформатора тока и диод соединены последовательно и подключвны к базо-эмиттерному переходу транзистора (21.

У этого устройства тот же недостаток.

С целью повышения быстродействия, в ма нптпо-транзисторный ключ, содержащий зО транзистор, трансформатор тока, диод и резистор, нагрузка и первичная обмотка трансформатора тока последовательно включены в коллекторную цепь транзистора, база которого подключена к управляющей шине устройства и через резистор соединена с шиной источника питания, вторичная обмотка трансформатора тока и диод соединены последовательно и подключены к базо-эмиттерному переходу транзистора, введены дополнительные диод и резистор, а трансформатор тока содержит дополнительную обмотку, причем дополнительные диод и резистор и дополнительная обмотка трансформатора тока соединены последовательно и подключены к базо-эмиттерному переходу транзистора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Магнитно-транзисторный ключ содержит транзистор 1, трасформатор 2 тока с первичной, вторичной и дополнительной обмотками 8, 4, 5, диод 6, резистор 7, дополнительный диод 6, дополнительный резистор 9. Соединенные последовательно нагрузка 10, обмотка 8 трансформатора и транзистор 1 включены между шиной источника питания 11 и общей шиной, а база транзистора 1 соединена с шиной 12 управления.

828412

Для обеспечения максимальной магнитной связи между обмотками 8 и 5 (уменьшения индуктивности рассеяния) следует выполнить их бифилярной намоткой с одинаковым количеством витков.

Устройство функционирует следующим образом. При наличии на шине 12 нулевого потенциала транзистор 1 заперт, и ток в нагрузке 10 отсутствует. При исчезновении управляющего сигнала на шине 12 в базовую цепь транзистора поступает ток, величина которого определяется резистором 7, и транзистор начинает отпираться. 3а счет хорошей магнитной связи между обмотками

8 и 5 транзистор быстро переходит в состояние насыщения. Его базовый ток в момент отпирания ограничивается резистором

9. Ток в обмотке 4 нарастает значительно медленнее, чем в обмотке 5, что обусловлено существенной разницей в количестве витков между обмотками 8 и 4 и, как следствие, значительной индуктивностью рассеяния между ними. По мере нарастания тока в обмотке 4 ток в обмотке 5 уменьшается и становится равным нулю. Исчезновение тока в обмотке 5 объясняется следующим образом. Когда ток в обмотке 4 достигнет установившегося значения, напряжение на обмотке 5 будет значительно (примерно на порядок) меньше напряжения на обмотке 4, что обусловлено соотношением количества витков обмоток трансформатора. Количества витков обмоток 8 и

5 равны, а количество витков в обмотке 4 примерно на порядок (в зависимости от коэффициента усиления транзистора) превышает количество витков обмотки 8. При таком соотношении напряжений на обмотках

4 и 5 диод 8 закрыт, т, к. напряжение на обмотке 4 определяется напряжением насыщения двух последовательно включенных открытых р вЂ” n переходов. Ток в обмотке 5 отсутствует, и базовый ток транзистора определяется током обмотки 4.

Принцип функционирования устройства не изменится, если обмотки 4 и 5 включить последовательно.

Штрихом на чертеже показано возможное включение диодов для восстановления исходного состояния трансформатора.

Введение дополнительной обмотки, имеющей максимальную магнитную связь с первичной обмоткой, приводит к увеличению скорости отпирания транзистора, т. е. к увеличению быстродействия устройства и уменьшению коммутационных потерь.

Формула изобретения

Магнитно-транзисторный ключ, содержащий транзистор, трансформатор тока, диод и резистор, нагрузка и первичная обмотка трансформатора тока последовательно включены в коллекторную цепь транзистора, база которого подключена к управляющей шине устройства и через резистор соединена с шиной источника питания, вторичная обмотка трансформатора тока и диод соединены последовательно и подключены к базо-эмиттерному переходу транзистора, отлич ающийся тем, что, с целью

30 повышения быстродействия, в него введены дополнительные диод и резистор, а трансформатор тока содержит дополнительную обмотку, причем дополнительные диод и резистор и дополнительная обмотка трансформагора тока соединены последовательно и подключены к базо-эмиттерному переходу транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

40 1. Авторское свидетельство СССР

М 503364, кл. Н 03 К 17/бО, 15.08.74.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ко 2543779/18-21, кл. Н 03 К

17/бО, 19.07.78 (прототип) .

828412

Составитель В. Нефедов

Техред И. Заболотнова

Редактор Б. Федотов

Корректор С Файн

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 567/513 Изд. № 359 Тираж 988 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Устройство выборки и хранения // 826564

Регистр // 822367

Буферное устройство // 822366

Коммутирующее устройство // 822365

Транзисторный ключ // 819962

Элемент выдержки времени // 815915

Автогенераторное релейное устройство // 809572

Переключатель тока // 809571

Коммутирующее устройство // 809570

Способ управления транзисторным ключом // 2113053

Изобретение относится к автоматике и может использоваться для управления силовыми транзисторными ключами (ТК) на биполярных транзисторах, используемых в бесконтактной защитно-коммутационной аппаратуре

Устройство управления исполнительными элементами // 2113054

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в приборах коммутации различных исполнительных элементов (ИЭ), а также системах управления

Электронный ключ // 2118696

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных системах зажигания двигателей внутреннего сгорания

Транзисторный ключ // 2138906

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах сливной преобразовательной техники, например, в качестве мощных быстродействующих ключей высокочастотных инверторов

Транзисторный коммутатор // 2166836

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контактно-транзисторных системах зажигания транспортных средств и предназначено для изготовления в интегральном исполнении

Двухканальный усилитель класса d // 2188498

Изобретение относится к области усилительной и генераторной техники и может быть использовано в широкополосных передающих трактах звукового диапазона частот для радиовещания и звукоподводной связи

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки // 2231213

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в информационно-управляющих системах, в качестве электронных ключей

Транзисторный ключ с эмиттерной коммутацией // 2236745

Изобретение относится к электротехнике для использования в преобразователях, вторичных источниках электропитания

Устройство пропорционально-токового управления транзисторным ключом // 2248091

Изобретение относится к преобразовательной технике

Магнитно-транзисторный ключ с эмиттерной коммутацией // 2253942

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательных устройствах с повышенным напряжением, в импульсных источниках вторичного электропитания