Устройство для защиты переключающего транзистора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПЕРЕКЛЮЧАКХПЕГО ТРАНЗИСТОРА, содержащее -ШПгод :сошшя I п -, V,; { « JiSfOT i:4 резистивный делитель, включенный между коллектором переключающего тран- ; зистора и его эмиттером, соединенным через резистор с общей шиной, вспомогательный транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, база к резистивному делителю, а коллектор связан с базой переключающего транзистора , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения частотной характеристики , в него введены источник напряжения и вентильный элемент, включенные последовательно между базой переключающего и коллектором вспомогательного транзисторов.. . (Л ю 00 ел ч| 00

. СООЗ СОВЕТСНИХ

NUWNOIIH

РЕСПУБЛИН

I,SU„„1023578 А

5(508 02 М 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3380548/24-07 (22) 15. 01. 82 (46) 15 ° 06.83. Бюл. Р 22 (72) A.Ã.Êðîç, A.B.Äåãòÿðåâ, В.П.Кокшаров и В.И.Бураков (53) 621.314.572(088.8) (56) 1. Электроника, 1975, В 12, с. 58.

2. Авторское свидетельство СССР

У 310334, кл. G 05 F 1/56, 1968 °

3. Авторское свидетельство СССР

М 675525, кл. Н 02 Н 7/10, 1978 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПБРЕКЛЮЧАКЩЕГО ТРАНЗИСТОРА, содержащее резистивный делитель, включенный между коллектором переключающего транзистора и его эмиттером, соединенным через резистор с общей шиной, вспомогательный транзистор, эмиттер которого подключен к общей шине, базак резистивному делителю, а коллектор связан с базой переключающего транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения частотной характеристики, в него введены источник напряжения и вентильный элемент, включенные последовательно между базой переключающего и коллектором вспомогательного транзисторов.

1023578

Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для построения полупроводнико-. вых преобразователей энергии постоянного тока на входе в энергию перемен- 5 ного тока на выходе.

Известно устройство защиты переключающих транзисторов по току и мощности, в котором сигналом, пропорциональным току и напряжению на пере- 10 ключающем транзисторе, управляется вспомогательный транзистор $1j .

Эффективность защиты в .таких схемах невысока из-за пассивного запирания переключающего транзистора )5 при коротком замыкании в цепи нагрузки.

Известно также устройство, в котором с целью повышения надежности защиты регулируемого транзистора в эмиттер включен стабилитрон, соединенный с базой усилителя обратной связи, а через переход катод-анод диода — с эмиттером транзистора каскада защиты и с одним иэ зажимов ста-25 билиэатора (2j .

Однако такая защита не обеспечивает полного эапирания транзистора при коротком замыкании в цепи нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемым результатам является устройство для защиты переключающего транзистора с нагрузкой в цепи коллектора, содержащее резистивный делитель,вклю-З5 ченный между коллектором переключающего транзистора и его эмиттером, соединенным через резистор с общей шиной, вспомогательный транзистор,эмиттер которого подключен к общей шине, 4О база — к резистивному делителю, а коллектор связан с базой переключающего транзистора P3) .

Недостатками описанног устройства являются пассивное эапирание пе- 45 реключающего транзистора при коротком замыкании в цепи нагрузки, что снижает эффективность защиты и надежность всего устройства, насыщение вспомогательного транзистора при уп 5О равлении переключающим транзистором двуполярными импульсами от задающего генератора, что приводит к неполному использовайию частотных возможностей переключающего транзистора.

Цель изобретения — повышение надежности защиты переключающего транзистора и расширение частотной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты пе- 60 реключающего транзистора введены источник напряжения и вентильный элемент, включенные последовательно между базой переключающего и коллектором вспомогательного транзисторов. 65

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит резистивный делитель 1, выполненный иэ реэисторов 2 и 3, резистор 4 и вспомогательный транзистор 5, эмиттер которого подключен к общей шине 6, база — к реэистивному делителю 1, а коллектор через источник 7 напряжения и вентильный,элемент 8 — к базе переключающего транзистора 9, задающий генератор 10, резистор 11 для ограничения тока управления, нагруз- . ку 12, Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме переключающий транзистор 9 коммутирует мощность с частотой импульсов задающего генератора 10. Предположим, что с задающего генератора 10 подается отпирающий импульс на переключающий транэистор 9. Транзистор 9 открывается и че- рез него протекает ток нагрузки.

Рабочий ток нагрузки вызывает падение напряжения на резисторе 4, недостаточное для отпирания вспомогательного транзистора 5. При закорачиванни нагрузки 12 ток через переключающий транзистор 9 и напряжение на его коллекторе увеличиваются. На базу вспомогательного транзистора 5 подается сумма падения напряжений от тока через резисторы 3 и 4 пропорционального напряжению на коллекторе транзистора 9, и падения напряжения от тока транзистора 9 на резисторе 4. При достижении предельного значения сумма падений напряжения на резисторах 3 и достаточна для отпирания вспомогательного транзистора 5. Транзистор 5 открывается и подключает к входу переключающего транзистора 9 через вентильный элемент 8 источник 7 напряжения, обеспечивая активное запирание переключающего транзистора.

Таким образом, устройство обеспечивает надежную защиту путем активного запирания переключакщего транзистора от превышения тока, превышения напряжения источников питания и мощности.

Смена полярности импульса от задающего генератора 10 в нормальном режиме вызывает запирание переключающего транзистора 9. Наличие вентильного элемента в цепи коллектора вспомогательного транзистора 5 устраняет возможность его насыщения током от задающего генератора 10, вызывающую задержку отпирающего импульса на время рассасывания неосновных носителей, что обеспечивает расширение частотных воэможностей всего устройства.

3 1023578

Ъ

Применение предлагаемого устройст- ширить их частотные возможности ва для построения транзисторных пре- и повысить надежность в раобразователей энергии позволяет рас- боте.

Составитель В.Широков

Редактор Л. Алексеенко Texpatt JI. Ïåêàðü Корректор О. Билак

Заказ 4234/46 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г;Ужгород, ул.Проектная, 4