Магнитно-транзисторный ключ

 

МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий силовой транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и нагрузку подключен к шине питающего напряжения, эмиттер соединен с эмиттером управляющего транзистора и общей шиной, база - с первым выводом базовой обмотки трансформатора тока, управляющая обмотка трансформатора тока первым выводом через резистор соединена с шиной, питакяцего напряжения, база управляющего транзистора подключена к входной шине и встречновключенный диод, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции ключа, база силового транзистора через обратно включенный диод соединена с первьм выводом управлшощей обмотки трансформатора тока, второй вывод которой подключен к коллектору управляющего транзистора, а второй вывод базовой обмотки трансформатора тока соединен с эмиттером силового транзистора . :О CTi :

(19) (И) 3450 Н 03 К 17 60

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

РЕ

+Еу

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3468263/18-21 (22) 09.07.82 (46) 23 ° 01.84. Бюл. Р 3 (72) Х.И. Муллин, Л.А. Лысенко, В.С. Моин, И.A. Войтович и Б.Л; Уан-Зо-Ли . (53) 621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 746935, кл. Н 03 К 17/60, 27.11.77.

2. Авторское свидетельство СССР.

Р 799141, кл. Н 03 К 17/60, 08.02.79 (прототип). (54) (57 ) МАГНИТНО-TPAH3HCTOPHblA КЛЮЧ, содержащий силовой транзистор, коллектор которого через последователь« но соединенные первичную обмотку трансформатора тока и нагрузку подключен к шине питающего напряжения, эмиттер соединен с эмиттером управляющего транзистора и общей шиной, база — с первым выводом базовой обмотки трансформатора тока, управляющая обмотка трансформатора тока первым выводом через резистор соединена с шиной. питающего напряжения, база управляющего транзистора подключена к входной шине и встречновключенный диод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции ключа, база силового транзистора через обратно включенный диод соединена с первым выводом управляющей обмотки трансформатора тока, второй вывод которой подключен к коллектору управляющего транзистора, а второй вывод базовой обмотки трансформатора тока соединен с змиттером силового транзистора.

1069163

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в нслючевых преобразователях, регуляторах и усилителях систем автоматики, электропитания и электропривода.

Известен магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, коллектор, который через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и нагрузку подключен к шине питания, эмиттер соединен с эмиттером управляющего транзистора и общей шиной, баэас первым выводом базовой обмотки трансформатора тока, и обмотку управления с встречно включенным дио- 15 дом С13.

Однако данное устройство отличается сложностью °

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магнитно-транзисторный ключ, содержащий силовой транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и нагРузку подключен к шине питающего напряжения, эмиттер соединен с эмиттером управляющего транзистора и общей шиной, база — с первым выводом базовой обмотки трансформатора тока, управляющая обмотка трансформатора тока первым выводОм через резистор соединена с шиной питающего напряжения, база управляющего транзистора подключена к входной шине, и встречно включенный диод L2).

Недостатком известного устройства является относительная сложность иэ-за большого количества элементов.

Целью изобретения является упрощение конструкции ключа. 40

Цель достигается тем, что в магнитно-транзисторном ключе, содержащем силовой транзистор, коллектор которого через последовательно сое- 4 диненные первичную обмотку трансформатора тока и нагрузку подключен к шине питающего напряжения, эмнттер соединен с эмиттером управляющего транзистора и общей шиной, база — с первым выводом базовой обмотки трансформатора тока, управляющая обмотка трансформатора тока первым выводом через резистор соединена с шиной питающего напряжения, база управляющего транзистора подключена к входной шине, и встречно включенный диод, база силового транзистора через обратно включенный диод соедицена с первым выводом управляющей обмотки трансформатора тока, второй 60 вывод которой подключен к коллектору управляющего транзистора, а второй вывод базовой обмотки трансформатора тока соединен с эмиттером силового транзистора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства для однотактного варианта ключа, на фиг. 2 то же, для двухтактного варианта ключа.

Устройство содержит силовой транзистор 1, трансформатор 2 тока, первичная обмотка 3 которого включена последовательно в выходную цепь силового транзистора 1 и нагрузки 4. Базовая обмотка 5 транс« форматора 2 тока подключена к входу силового транзистора 1. Управляющая обмотка б соединена . одним концом с управляющим транзистором 7, шунтнрованным диодом 8, а другим концом через встречно включенный диод 9 — с базовой обмоткой 5.Отвод управляющей обмотки 6 соединен через резистор 10 с выводом источника питания +Е, который в частном случае может быть соединен с источником

+Е, питающим цепь нагрузки 4 .. Вход управляющего транзистора 7 соединен с выходом блока 11 управления.

В двухтактном варианте нагрузка

4 подключена к выходной цепи транзисторов 1 через выходной трансформатор 12..

Устройство работает следующим образом.

При закрытом управляющем транзисторе 7 силовой транзистор 1 открыт под действием положительной обратной связи между обмотками 3 и 5 трансформатора 2 тока. цепь управляющей обмотки б при этом разомкнута (напряжение на обмотке 5 и части обмотки б меньше напряжения источника питания Е ).

При отпирании управляющего транзистора 7 цепь обмотки 6 замыкается

"накоротко" через транзистор 7, обмотку 5 и диод 9. Ток иэ первичной цепи трансформируется в цепь обмотки б, число витков которой в 5-10 раз больше„ чем обмотки 5. Ток базы силового. транзистора 1 снижается и изменяет знак, так как на этапе рассасывания избыточных носителей из области базы транзистора 1 напряжение на входе этого транзистора сохраняет свою полярность (плюс на точке).и компенсирует падения напряжения на диоде 9 и транзисторе

7. Благодаря этому обеспечивается большая скорость выключения силового транзистора 1 без форсирующих внешних конденсаторов.

После выключения силового транзистора 1 транзистор 7 остается открытым, по участку обмотки б про-. ходит ток, ограничиваемый резистором 10, что обеспечивает возвратное перемагничивание сердечника

1069163

Составитель Л. Багян

Редактор A. Шандор Техред С.Легеэа Корректор С. Шекмар

Заказ 11493/56 Тираж 866 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 трансформатора 2 тока в исходное состояние.

При запирании транзистора 7 внешним сигналом, поступающим с блока

11 управления, под действием ЭДС самоиндукции, развиваемой на обмотках трансформатора 2 тока, происходит лавинообразное отпирание силового транзистора 1 вследствие положительной обратной связи между обмотками 3 и 5 ° 10

Процессы, происходящие при коммутации ключей в двухтактном соединении, аналогичны рассмотренным выше, причем при переключении управляющих транзисторов 7 двухтактным 15 управляющим сигналом блока 11 управления происходит переключение силовых транзисторов 1 (один закрывается, другой открывается).

Начальное отпирание силового транзистора 1 при его включении обеспечивается не только действием

ЭДС самоиндукции трансформатора тока, как в однотактном варианте (фиг. 1), а и током, проходящим через обмотку 6 и резистор 10.

Таким образом, в предложенном устройстве при относительной простоте обеспечивается надежная работо. способность.