Устройство для управления транзисторным ключом

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ, содержащее управляющий каскад с выходным транзистором , подсоединенный через разделительный конденсатор к входу транзисторного ключа, и .транзистор, подключенный параллельно выходу управляющего каскада, отличающееся тем, что, сцелью повышения КПД, в коллекторную цепь выходного Транзистора управляющего.каскада последовательно включены введенные ненасьщающийся дроссель и диод, параллельно которым подключен конденсатор.

СООЭ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫПФ (21) 3633214/24-07 (22) 12.08,83 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) Б.П.Курников, В.M.Tàðàñîâ, Б.И.Шнайдер, Ю.Е.Годлис, А.С.Свецинский и А .А.Москаленко (53) 621.314.57(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 750687, кл. Н 02 М 7/537, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 788314, кл. Н 02 М 7/537, 1980.

4(д1) H 02 M 7/537 Н 03 К 17/60 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ТРАНЗИСТОРНЫМ КЛЮЧОМ, содержащее управляющий каскад с выходным транзистором, подсоединенный через разделительный конденсатор к входу транзисторного ключа, и транзистор, подключенный параллельно выходу управляющего каскада, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, в коллекторную цепь выходного транзистора управляющего. каскада последовательно включены введенные ненасыщаюь и диод, параллельно ючен конденсатор.

1141544

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в устройствах регулирования и преобразования постоянного тока в переменный, в частности, в схемах с повьппенными требованиями к быстродействию силового транзисторного ключа.

Известно устройство для управления транзисторным ключом в инверторе, выполненное по схеме, обеспечи- 1О вающей форсированное запирание си-, лового транзистора, и содержащее силовой транзистор с трансформаторным выходом на нагрузку, управляющий транзистор, нагруженный через токо- 15 ограничивающий резистор и форсирующий конденсатор на вход силового транзистора, транзисторный ключ, включенный параллельно входной цепи силового транзистора. Схема обеспе-. 20 чивает форсированное включение и отключение силового транзистора (1|.

Однако формирование включения обеспечивается форсирующим конденсатором, а форсирование запирания — 25 транзисторным ключом. Наличие токоограничивающего резистора в базовой ,цепи силового транзистора вызывает дополнительные активные потери мощности по цепи управления и снижает

КПД.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления транзисторным ключом, содержащее управляющий каскад с выходным транзистором, подсоединенный через разделительный конденсатор к входу транзис— торного ключа, и транзистор, подключенный параллельно выходу управляющеro каскада (2).

Однако известная схема содержит в базовой цепи токоограничивающий резистор, включенный параллельно разделительному конденсатору. Использование токоограничивающего ре- 4

45 зистора в базовой цепи силового транзистора увеличивает потери мощности и снижает КПД.

Целью изобретения является повышение КПД. 50

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления транзисторным ключом, содержащее управляющий каскад с выходным транзистором, подсоединенный через раздели- 55 тельный конденсатор к входу транзисторного ключа, и транзистор, подключенный параллельно выходу управляющеro каскада, в коллекторную цепь выходного транзистора управляющего каскада последовательно включены введенные ненасыщающийся дроссель и диод, параллельно которым подключен конденсатор °

На чертеже изображена принципиальная схема. предлагаемого устройства.

В устройстве выходной транзистор

1 управляющего каскада соединен с транзистором 2 и разделительным конденсатором 3, Нагрузкой управляющего каскада является вход силового транзистора 4 с выходной клеммой 5. В коллекторную цепь транзистора управляющего каскада последовательно включены ненасьпцающийся дроссель 6 и диод 7, параллельно им включен конденсатор 8. Схема имеет управляющие входы 9 и 10, на которые поступают сигналы управления в виде прямоугольных импульсов, сдвинутых один относительно другого на 180 эл.град.

Схема работает следующим образом.

На входы 9 и 10 управляющего кас-. када и транзисторного ключа подаются в противофазе прямоугольные импульсы управления. Поступающий на вход 9 положительный импульс управления включает транзистор 1, при этом кбнденсатор 8 разряжается по цепи." коллекторно-эмиттерный переход транзистора 1 — конденсатор 3 — баэо-эмиттерный переход транзистора 4 — источник питания. Бросок разрядного тока конденсатора 8 обеспечивает форсированное включение транзистора 4. Конденсатор 8 полностью разряжается и затем переэаряжается с противоположной полярностью, указанной в скобках.

Т0К базы силового транзистора 4 и конденсатора 3 нарастает, изменяясь по гармоническому закону, определяемому в основном параметрами Ь и С дросселя б и конденсатора 8. Параметры L и С выбираются из расчета, что в течении всего времени действия управляющего импульса на входе 9 ток базы имеет достаточную для надежного отпирания транзистора 4 величину и не меняет своего направления. По окончании действия управляющего импульса на входе 9 управляющий транзистор 1 закрывается и энергия, накопленная в индуктивности дросселя б, перезаряжает конденсатор 8.

Таким образом, конденсатор 8 приобретает заряд, необходимый для форСоставитель И.Войтович

Редактор Н.Джуган Техред С.Легеза Корректор И.Эрдейи

Заказ 511/43 Тираж 64б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðàä, ул.Проектная, 4 сирования отпирания силового транзистора 4 в следукицем цикле его включения. Транзисторный ключ 2 включает-. ся в противофазе транзистором i, при этом конденсатор 3 частично разряжается, обеспечивая форсированное запирание силового транзистора 4, а остаточный заряд конденсатора 3 обеспечивает активное запирание транзистора 4 при открытом транзисторе 2.

41544 4

Отсутствие элементов с активным сопротивлением позволяет существенно, повысить общий КПД устройства. Кроме того, устройство позволяет получить

5 максимальную глубину форсирования отпирания и запирания силового транзистора путем разряда конденсаторных накопителей энергии. Таким образом, снижаются до минимума динамические потери в процессе переключения силового транзистора,что дополнительно повышает общий КПД.