Транзисторный ключ

 

1. ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости, и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в него введены усилитель и второй диод, причем первая входная шина усилителя соединена с эмиттером первого транзистора, а вторая входная шина усилителя подключена через второй диод к коллектору первого транзистора, первая и вторая выходные шины усилителя соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора, второй вывод первого резистора и эмиттер второго транзистора соответственно подключены к первым ши (Л нам источников запираюшего и отпираюшего напряжений, вторые шины которых соединены с второй выходной шиной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519920/24-21 (22) 07.12.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) Н. Н. Беспрозванный, А. Н. Кривцов и Е. В. Тарасенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (53) 621.382 (088.8) (56) 1. Источники вторичного электропитания. Под ред. Ю. И. Конева. М., «Радио и связь», 1983, с. 104, рис. 3.41.

2. Электронная техника в автоматике.

Под ред. Ю. И. Конева. М., «Советское радио», 1973, вып. 4, с. 23, рис. 4, схема 6 (прототип). (54) (57) 1. ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости, и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к пер„„SU„„1149398 A ф(50 Н 03 К 17/60 вому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД, в него введены усилитель и второй диод, причем первая входная шина усилителя соединена с эмиттером первого транзистора, а вторая входная шина усилителя подключена через второй диод к коллектору первого транзистора, первая и вторая выходные шины усилителя со/ ответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора, второй вывод первого резистора и эмиттер второго транзистора @ с соответственно подключены к первым шинам источников запирающего-и отпирающего напряжений, вторые шины которых соединены с второй выходной шиной.

1 149398

2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что усилитель выполнен на третьем и четвертом транзисторах, причем третий транзистор имеет проводимость одинаковую, а четвертый — противоположную проводимости первого транзистора, база третьего транзистора соединена с эмиттером первого транзистора, эмиттер подключен к выводу второго диода, а коллектор через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора, эмиттеру второго транзистора, 1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве коммутирующего элемента ключевых усилителей мощности.

Известен транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости и второй транзистор другого типа проводимости, первый и второй резисторы, причем база первого транзистора соединена с первым выводом первого резистора, а также первую выходную шину, которая подключена к эмиттеру второго транзистора и коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом первого резистора и второй выходной шиной, входная шина подключена к базе второго транзистора и через второй резистор к первой выходной шине, коллектор второго транзистора соединен с базой первого транзистора (1).

Известен транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа пр ..модимости и второй транзистор другов типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, кроме того, третий резистор и третий транзистор, эмиттер которого соединен с базой первого транзистора, база подключена к коллектору второго транзистора, а коллектор соединен с первой выходной шиной, эмиттером второго транзистора и через третий резистор с входной шиной, второй вывод первого резистора подключен к второй выходной шине (2).

Недостатком известных транзисторных ключей является низкий КПД.

5 l0 !

25 а коллектор соединен с базой второго транзистора и через четвертый резистор с эми гтером первого транзистора.

3. Ключ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен пятым резистором и третьим диодом, первый вывод которого подключен к эмиттеру первого транзистора, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора и через пятый резистор с эмиттером четвертого транзистора.

Цель изобретения — повышение КПД транзисторного ключа.

Цель достигается тем что в транзисторный ключ, содержащий первый транзистор одного типа проводимости и второй транзистор другого типа проводимости, первый диод, первый и второй резисторы, причем коллектор первого транзистора подключен к первому выводу первого диода и первой выходной шине, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода и второй выходной шиной, а база подключена к первому выводу первого резистора и через второй резистор к коллектору второго транзистора, введены усилитель и второй диод, причем первая входная шина усилителя соединена с эмиттером первого транзистора, а вторая входная шина усилителя подключена через второй диод к коллектору первого транзистора, первая и вторая выходные шины усилителя соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора, второй вывод первого резистора и эмиттер второго транзистора соответственно подключены к первым шинам источников запирающего и отпираю1цего напряжений, вторые шины которых соединены с второй выходной шиной.

Кроме того, в транзисторном ключе усилитель может быть выполнен на третьем и четвертом транзисторах, причем третий транзистор имеет проводимость одинаковую, а четвертый — противоположную проводимости первого транзистора, база третьего транзистора соединена с эмиттером первого транзистора, эмиттер подключен к выводу второго диода, а коллектор через третий резистор соединен с базой четвертого транзистора, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго транзистора, а коллектор соединен с базой второго тран1149398 зистора и через четвертый резистор с эмиттером первого транзистора.

Причем транзисторный ключ может быть снабжен пятым резистором и третьим диодом, первый вывод которого подключен к эмиттеру первого транзистора, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора и через пятый резистор с эмиттером четвертого транзистора.

На фиг. I представлена схема транзисторного ключа; на фиг. 2 и 3 — варианты транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит - первый транзистор 1 одного типа проводимости и второй транзистор 2 другого типа проводимости, первый диод 3, первый 4 и второй 5 резисторы, усилитель 6 и второй диод 7, причем коллектор первого транзистора 1 подключен к первому выводу первого дио- да 3 и первой выходной шине 8, эмиттер соединен с вторым выводом первого диода 3 и второй выходной шиной 9, а база подключена к первому выводу первого резистора 4 и через второй резистор 5 к коллектору второго транзистора 2. Первая входная шина усилителя 6 соединена с эмиттером первого транзистора 1, а вторая входная шина усилителя 6 подключена через второй диод 7 к коллектору первого транзистора 1.

Первая и вторая выходные шины усилителя 6 соответственно соединены с базой и эмиттером второго транзистора 2. Второй вывод первого резистора 4 и эмиттер второго транзистора 2 соответственно подключены к первым шинам источников запирающего 10 и отпирающего 11 напряжений, вторые шины 12 и 13 которых соединены с второй выходной шиной 9.

В одном варианте транзисторного ключа усилитель 6 содержит третий 14 и четвертый 15 транзисторы, причем третий транзистор 14 имеет одинаковую с транзистором 1 проводимость, а четвертый 15 противоположную. База третьего транзистора 14 соединена с эмиттером первого транзистора 1, эмиттер подключен к выводу второго диода 7, а коллектор через третий резистор 16 соединен с базой четвертого транзистора 15, эмиттер которого подключен к эмиттеру второго транзистора 2, а коллектор соединен с базой второго транзистора 2 и через четвертый резистор 17 с эмиттером первого транзистора 1.

В другом варианте транзисторного ключа усилитель 6 дополнительно содержит пятый резистор 18 и третий диод 19, первый вывод которого подключен к эмиттеру пер вого транзистора 1, а второй вывод соединен с базой третьего транзистора 14 и через пятый резистор 18 с эмиттером четвертого транзистора 15.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

При указанной без скобок полярности

-на выходных шинах 8 и 9 транзисторного ключа и наличии отпирающего напряжения на шине 11 напряжение во входную цепь усилителя 6.не поступает, так как диод 7 заперт.

В этом случае напряжение на выходе усилителя 6 достаточно для насыщения тран.зистора.2. При этом отпирающее напряжение поступает в цепь базы транзистора 1 и обеспечивает его насыщение. При изменении полярности напряжения на выходных шинах 8 и 9 (полярность в скобках), например, при индуктивном характере нагрузки это напряжение поступает на вход усилителя 6 и выходное напряжение усилителя 6 вызывает запирание транзисторов 2 гО и1

Работа транзисторного ключа по схеме фиг. 2 происходит следующим образом.

При указанной без скобок полярности на выходных шинах 8 и 9 транзисторы 14

25 и 15 закрыты. При наличии отпирающего напряжения на шине ll через резистор 17 и база-эмиттерный переход транзистора 2 протекает ток, который открывает транзистор 2, и отпирающее напряжение от шины 11 прикладываетсц к базе. транзистора 1 и отЗО крывает его. При изменении полярности напряжения на выходных шинах 8 и 9 (полярность указана в скобках) и наличии отпирающего напряжения на шине 11 ток внешней цепи проходит по диоду 3. Транзистор 14 открывается и его коллекторный ток открывает транзистор 15. При этом транзистор 2 запирается и отключает базу транзистора 1 от шины 11 источника отпирающего напряжения.

В другом варианте транзисторного клю4О ча (фиг. 3) отключение базовой цепи транзистора 1 от шины 11 источника отпирающего напряжения происходит при меньшем инверсном токе за счет смещения, подаваемого на базу транзистора 14 с диода 19.

4 В качестве силового транзистора 1 могут быть использованы параллельно включенные транзисторы или составной транзистор.

КПД предлагаемого транзистора ключа выше, чем у известных транзисторных клю50 чей, так как при наличии инверсного тока в силовой цепи транзисторного ключа происходит отключение базового тока транзистора 1, т. е. уменьшается потребление по цепи управления.!!49398

10 12 17 11

Фиг.

4Риг. У

Составитель Д. Иванов

Редактор 9. Бугнр Техред И. Верес Корректор М. Демчнк

Заказ 1918/49 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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