Устройство для защиты транзистора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНЗИСТОРА, содержащее резистор и вспомогательный транзистор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены трансформатор управления с двумя выходными обмотками, стабилитрон, диод и дополнительный резистор, а в качестве вспомогательного транзистора использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку трансформатора управления подключен к катоду диода , затвор - к общей точке соединения одного из выводов дополнительного резистора , и катода стабилитрона, другой вывод этого резистора подключен к коллектору защищаемого транзистора исток полевого транзистора подключен к точке соединения анода стабилитрона и эмиттера защищаемого транзистора, а первая выходная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена через резистор к точке соединения анода диода н базы защищаемого резистора, а другим - к истоку полевого транзистора.

ЛМОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з5в Н 02 М 1/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЯЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3460588/24-07 (22) 01.07.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) В. Л. Кузьмин и В. А. Худяков (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 688953, кл. Н 01 Н 7/10, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 675525, кл. Н 02 Н 7/10. 1978. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ТРАНЗИСТОРА, .содержащее резистор и вспомогательный транзистор,: отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены трансформатор управления, „„SU„„1050060 A с двумя выходными обмотками, стабилитрон, диод и дополнительный резистор, а в качестве вспомогательного транзистора использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку трансформатора управления подключен к катоду диода, затвор — к общей точке соединения одного из выводов дополнительного резистора, и катода стабилитрона, другой вывод этого резистора подключен к коллектору защищаемого транзистора исток полевого транзистора подключен к точке соединения анода стабилитрона и эмиттера защищаемого транзистора, а первая выходная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена через резистор к точке соединения анода диода и базы защищаемого

В ° резистора, а другим — к истоку полевого Ж транзистора.

1050060

1

Изобретение относится к устройствам защиты регуляторов, преобразователей и усилителей, работающих в ключевом режиме., Известно устройство защиты, содержащее емкостный фильтр, включенный на входе источника питания, реле,.транзистор, резисторный делитель, однопереходный транзистор, конденсатор и оптрон (1).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность, обусловленная тем, что содержащиеся в нем электромагнитное реле и конденсатор, включенный .на входе однопереходного транзистора, увеличивают время срабатывания защиты.

Наиболее близким к изобретению является устройство для защиты транзистора, содержащее резистор и вспомогательный транзистор (2).

Недостаток известного устройства — невысокая надежность. обусловленная нарушением в работе. защиты при искажении формы входного сигнала, например, при уменьшении его величины, что приводит к выходу защищаемого транзистора из области насыщения в активную область, выделению на нем большой мощности и выходу его из строя.

Целью изобретения является повышение надежности устройства для защиты транзистора.

Поставленная цель достигается тем, то в устройство для защиты транзистора, содер» жащее резистор и вспомогательный транзистор, вводятся трансформатор управления с двумя выходными обмотками, стабилитрон, диод и дополнительный резистор, а в качестве вспомогательного транзистора использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку трансформатора управления подключен к катоду диода, затвор — к общей точке одного из выводов дополнительного резистора и катода стабилитрона, другой вывод этого резистора подключен к коллектору защищаемого транзистора, и сток полевого транзистора подключен к точке соединения анода стабилитрона и эмиттера защищаемого транзистора, а первая выходная обмотка трансформатора управления одним выводбм подключена через резистор к точке соединения анода диода и базы защищаемого резистора, а другим — к истоку полевого транзистора.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство,для защиты транзистора 1 с коллекторной нагрузкой 2 содержит резистор 3, соединенный с его коллектором, базовый резистор 4 и вспомогательный транзистор 5, трансформатор 6 управления с двумя выходными обмотками 7 и 8, стабилитрон 9 и диод 10. В качестве транзистора

5 использован полевой транзистор, сток которого через вторую выходную обмотку 8 трансформатора 6 управления подключен к катоду диода 10, затвор — к общей точке соединения резистора 3 и катода стабилитрона 9, а исток — к аноду стабилитрона

9, эмиттеру транзистора 1 и концу первой выходной обмотки 7, начало которой через базовый резистор 4 соединено с анодом диода 10 и базой транзистора 1.

Устройство для защиты транзистора работает следующим образом.

При появлении положительного потенциала на первой выходной обмотке 7 трансформатора 6 управления транзистор 1 открыт и находится в состоянии насыщения.

В случае увеличения тока нагрузки выше критической величины или при коротком замыкании в цепи нагрузки, в цепи коллектора транзистора 1 появляется аварийный ток.

Транзистор 1 переходит из области насьпцения в активную область, напряжение на его коллектор-эмиттерном переходе возрастает и при напряжении на переходе затвор-исток, большем напряжения порогового открывается полевой транзистор 5, шунтируя вход транзистора 1, что приводит к прерыванию аварийного тока. При этом стабилитрон 9 служит для ограничения напряжения на переходе затвор-исток транзисто-. ра 5: Но, так как падение напряжения на открытом транзисторе 5 и диоде 10 может превышать падение напряжения на переходе база-эмиттер транзистора 1, то его защита будет осуществляться ненадежно, поскольку ток управления транзистором 1 не сможет перейти в цепь транзистора 5. Поэтому вторая обмотка 8 трансформатора 6 управления рассчитана таким образом, что генерируемая ею ЭДС не только компенсирует падение напряжения на открытом транзисторе 5 и диоде 10, но и форсированно запирает транзистор 1.

При смене полярности. напряжения управления может произойти отпирание транзистора 1 на интервале его запирания, поэтому для предотвращения протекания тока в цепи второй выходной обмотки трансформатора 6 управления последовательно с ней включен диод 10.

Таким образом, предлагаемое устройство для защиты переключающего транзистора с коллекторной нагрузкой по сравнению с известными имеет более высокую надежность, обусловленную тем, что вторая выходная обмотка трансформатора управления включенная последовательно с дополнительным транзистором, не только компенсирует падение напряжения на. переходе сток-исток открытого дополнительного транзистора и диоде, но и позволяет в аварийном режиме форсированно запирать переключаю1050060 щий транзистор. При этом устройство име-: пользован полевой транзистор, мощность упет Ьолее высокий КПД вследствие того, что равления которым очень мала по сравнению в качестве дополнительного транзистора ис- с известным и может отличаться в 10 — 15 раз

Составитель Е, Калинкин

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 8448 54 Тираж 68? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и от крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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