Способ управления транзистором

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОМ , состоящий в том, что подают синхронизирующее напряжение на переход база - эмиттер транзистора и после этого определяют напряжение перехода коллектор - эмиттер, о тличающийся тем, , с целью улучшения динамических характеристик , сравнивают синхронизирующее напряжение и напряжение перехода коллектор - эмиттер по фазе и при несовпадении их по фазе формируют дополнительный импульс напряжения, которым воздействуют на переходы базаэмиттер и база - коллектор в запирающей полярности. сь ел СО ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д) И 02 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3341773/24-07 (22) 01.01.81 (46) 07. 01. 84. Бюл. Р 1 (72) В. И. Авдзейко, В.A. Добрускин и 0.А.Шурыгин (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеха-. ники при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.316.722(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 251665, кл. И 02 М 1/08, 1969.

2. В.С.Моин, H.H.Ëàïòåâ. Стабилизированные транзисторные преобразователи. N. "Энергия", 1972, с. 342, рис. 9-17.

„„Su„„1065992 A (54) (57 ) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРОМ, состоящий в том, что подают синхронизирующее напряжение на

-переход база — эмиттер транзистора и после этого определяют напряжение перехода коллектор — эмиттер, о тл и ч а ю шийся тем, ч-о, с целью улучшения динамических характеристик, сравнивают синхронизируюцее напряжение и напряжение перехода коллектор — эмиттер по фазе и при несовпадении их по фазе формируют дополнительный импульс напряжения, которым воздействуют на переходы базаэмиттер и база — коллектор в запирающей полярности.

1065992

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в транзисторных источниках питания.

Известен способ управления транзистором, состоящий в там, что измеряют напряжение перехода коллектор — эмиттер транзистора и н моменты равенства этого напряжения нулю Формируют дополнительный импульс, которым воздействуют на переход база-эмиттер транзистора в отпираю- !О щей полярности L1 3.

Недостатком данного способа яв" ляются невысокие динамические характеристики транзистора,, обусловленные тем, что сравнение напряжений осуществляется по величине и формирование дополнительного импульса напряжения осуществляют на время открытого состояния транзистора.

Наиболее близок к предлагаемому способ управления транзистором, состоящий в там, что подают синхрониэирующее напряжение на переход баэаэмиттер и после этого определяют напряжение перехода коллектор-змиттер и напряжением, по неличине

25 пропорциональным напряжению источника питания, в запирающей полярности воздействуют на переход база,эмиттер f 2 3.

Недостатком известногo способа яв-ЗО ляются невысокие динамические характеристики транзистора при переключении, обусловленные тем, что формирование отпирающих и ".àïèðàþùèõ импульсов напряжения осуществляют одним источником.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик транзистора. Поставленная цель достигается тем,4О что согласно способу управления транзистором, состоящему н том, что подают синхранизирующее напряжение «а переход база эмиттер транзистора и после этого определяют ".апряжение перехода коллектор-эмиттер„ сравнивают синхронизирующее напряжение и напряжение перехода коллектор-эмиттер па фазе и при несовг.адении их по фазе формируют дополнительный импульс напряжения, которым ноздейству-эо ют на переходы ба.за-эмиттер и базакаллектар Б зd1ираыщей полярности

Когда синхронизирующее напряжение прикладывается к переходу база.-эмиттер в запирающей полярности, пере55 ход коллектор-эмиттер транзистора остается некоторое время открытым.

Длительность этага времени определяетая процеасом рассасывания избыточных носителей из области базы. Как 6О талька процесс рассасывания заканчивается, транзистор закрывается.

Таким образам, наблюдается сдвиг по фазе напряжения, прикладываемого к переходу ба а-эмиттер и выходного Я напряжения на переходе змиттер-коллектор. На момент времени, когда существует несоответствие входного„ и выходного сигналов, транзистор является неуправляемым. Для уменьшения длительности этого процесса в предлагаемом способе осуществляют срав . нение по фазе входного и выходного сигналов и на моменты времени, когда зти сигналы не совпадают по фазе, формируют импульсы напряжения, которые прикладывают к переходам базаколлектор и база-эмиттер транзистора в запирающей полярности. Под действием этих импульсов осуществляется,форсированное запирание транзистора. При этом время рассасывания очень мало, так как оно определяется величиной напряжения, прикладываемаго к переходу эмиттер-база транзистора и величиной сопротивления цепи, в которой осуществляется рассасынание избыточных носителей из области базы. Напряжение форсирующих импульсов ныбирают по гаспортным данным, а сопротивление цепи база — источник импульсов, формирующих запирание, эмиттер является небольшим. При изменении нагрузки измЕняется время рассасывания носителей и антаматически изменяется длительность импульсов, формирующих запирание транзистора. Сравнение напряжения эмиттер-коллектор с син— хронизирующим напряжением асущестн— ляется только по фазе, поэтому изменение величины напряжения источни— ка питания не влияет на процесс переключения транзистора.

На фиг.1 принедена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления транзистором, на фиг.,2 — временные диаграммы, поясняющие принцип формиронания с <гнaлав

"„ правления транзистором.

Устройство для управления транзи<.— торам содержит задающий генера- 1, усилитель 2 мощности синхронизируюшпх импульсов с выходной обмоткой 3,, датчик 4 выходного напряжения тран="истара, сравнивающий элемент 5, Формирователь б форсирующих импульсон с выходными обмотками 7 и В, а также выпрямители 9 и 10, выходы которых подключены к транзистору 11.

На фиг.2 показаны временные диаграммы синхронизирующего напряжения 12 на выходкой обмотке 3 усилителя мощности ?, выходного напряжения ."3 датчика 4, выходного напряжения транзистора, выходного напряжения 14 выпрямителя 10, суммарного напряжения 15 управления, прикладынаемаго K переходу база-эмиттер транзистора 11.

B момент времени 6 (фиг.2 ) на выходной обмотке 3 формируется напряжение,. прикладываемае к переходу эмит1065992

Составитель В.А. Костюхин

Техред Л.Мартяшова1 Корректор Л. Патай

Редактор Л. Пчелинская

11055/56 Тираж 672 Подписное

ВНИИП t 1Г оoсcу д аaр сcтTв еeнHнHоoг о Gкомитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тер-база транзистора 11 в отпирающеи полярности. Под действием этого напряжения транзистор мгновенно открывается, и на выходе датчика 4 выходного напряжения транзистора формируется напряжение 13. В промежутке времени Ф -Ф к переходу база-эмито тер транзистора 11 прикладывается напряжение 15, определяемое величиной напряжения на выходной обмотке 3.

В момент времени t„ ïðaèñõîäèò пере- 10 ключение синхрониэирующего сигнала

12. Вследствие наличия избыточных носителей в области базы транзистор 11 не закрывается и напряжение на выходе датчика 4 выходного напря- )5 жения транзистора также остается неизменным. Так как после переключения напряжения 12 (в момент времени 4 )напряжения 12 и 13 не совпас .aexopa срав нивающе- 20 го элемента 5 поступают сигналы под действием которых на выходных обмотках 7 и 8 формирователя форсирующих импульсов 6 появляются импульсы напряжения 14, которые, пройдя через выпрямители 9 и 10, прикладываются к переходам база-эмиттер и база-коллектор транзистора 11 в запирающей полярности. Вследствие того, что напряжение 14 больше по величине напряжения нао5мотке З,происходит фор- ЗО сированное запирание транзистора 11.

В момент времени транзистор 11 закрывается и до момента времени tg он будет закрыт под действием напряжения на выходной обмотке З..В момент происходит очередное изменение сйнхронизирующего напряжения 12, и далее процессы работы устройства для управления транзистором повторяются. J

Пспольэование предлагаемого способа позволяет обеспечить минимальное время переключения транзистора при изменении величины нагрузки и источника питания в широком диапазоне. В результате формирования дополнительных импульсов только на момент несоответствия по фазе между входным и выходным напряжениями транзистора обеспечивается форсированное запирание транзистора при изменении тока коллектора. Использование различных устройств для формирования отпирающего и запирающего напряжения при обеспечении минимального сопротивления цепи, в которой осу ествляется рассасывание носителей из базы транзистора, позволяет на 10-50% снизить время выключения транзистора. Сравнение синхрониэирующего напряжения и напряжения на переходе змиттер-коллектор транзистора только по фазе, а не по величине, позволяет изменить величину напряжения источника питания в широких пределах. Уменьшение длительности процесса рассасывания носителей позволяет повышать не только коэффициент полезного действия транзистора, но и его рабочую частоту, а также диапазон регулирования выходного напряжения.