Переключатель тока

 

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА, содержащий выходной транзистор, эг-шттер которого соединен с общей шиной, выходной трансформатор, первый вывод первой.обмотки которого соединен через первый диод с общей шиной, второй вывод - с коллектором выходного транзистора, вторая обмотка соединена с нагрузкой, входной трансформатор , первая обмотка которого соединена с первым выводом с базой, а вто- . рым выводом - с эмиттером выходного транзистора, входной транзистор, переход коллектор-эмиттер которого шунтирован вторым диодом, эмиттер соединен с общей шиной, коллектор с первьм выводом второй обмотки входного трансформатора, второй вывод которой соединен через резистор с шиной питания, через третий диод - с общей шиной и через четвертый диод с первым выводом третьей обмотки выходного трансформатора, второй вывод которой соединен с общей шиной, база входног о транзистора соединена с входной шиной., о т л и -ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД и надежностиj введеныдополнительный транзитор, пятый и шестой диоды, дополнительный трансформатор и третья, четвертая и пятая, обмотки в входном трансформаторе, при этом первый вывод первичной обмотки дополнительного трансформатора соединен с отводом первой обмотки выходного трансформатора , второй вывод - с шиной питания, первый вывод вторичной обмотки до (Л полнительного трансформатора соединен с эмиттером дополнительного транзистора и с общей шиной, а второй вывод с первым выводом третьей обмотки и вторым выводом четвертой обмотки входного трансформатора, второй вывод третьей обмотки входного трансформатора соединен через пятый диод со с коллектором дополнительного транСП 4 зистора, первый вьюбд четвертой обмотки через щестой диод соединен с коллектором входного транзистора, а первьй и второй выводы пятой обмотки соединены с выводами перехода база-эмиттер дополнительного транзистора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3730343/24-21 (22) 21.04.84 (46) 30.11.85. Бюл. №- 44 (73) А.С. Александров, В.П.Бражник, Ю.И.Китаев и В.М.Шевкопляс (53) 621. 374. 3 (088. 8) (56) Заявка Японии ¹ 56-26179, кл. Н 03 К 17/60, 1981.

Заявка Японии № 58-6333, кл. Н 03 К 17/04. (54) (57) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ТОКА, содержащий выходной транзистор, змиттер которого соединен с общей шиной, выходной трансформатор, первый вывод первой. обмотки которого соединен через первый диод с общей шиной, второй вывод — с коллектором выходного транзистора, вторая обмотка соединена с нагрузкой, входной трансформатор,первая обмотка которого соединена с первым выводом с базой, а вто- . рым выводом — с эмнттером выходного транзистора, входной транзистор, переход коллектор-эмиттер которого шунтирован вторым диодом, эмиттер соединен с общей шиной, коллектор— с первым выводом второй обмотки входного трансформатора, второй вывод которой соединен через резистор с шиной питания, через третий диод — с общей шиной и через четвертый диод—

„;SU„„1 5444 с первым выводом третьей обмотки выходного трансформатора, второй .вывод которой соединен с общей шиной, база входного транзистора соединена с входной шиной., о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения КИД и надежности, введены дополнительный транзитор, пятый и шестой диоды, дополнительный трансформатор и третья, четвертая и пятая. обмотки в входном трансформаторе, при этом первый вывод первичной обмотки дополнительного .трансформатора соединен с отводом первой обмотки выходного трансформатора, второй. вывод — с шиной питания, первый вывод вторичной обмотки дополнительного трансформатора соединен с эмиттером дополнительного транзистора и с общей шиной, а второй вывод f с первым выводом третьей обмотки и вторым выводом четвертой обмотки входного трансформатора, второй вывод третьей обмотки входного трансформатора соединен через пятый диод с коллектором дополнительного транзистора, первый вывод четвертой обмотки через шестой диод соединен с коллектором входного транзистора, а первый и второй выводы пятой обмотки соединены с выводами перехода база-змиттер дополнительного транзистора.

1 11

Изобретение относится к импульс ной технике и может быть использовано в системах автоматики и истОчниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры..

Цель изобретения — повышение КПД и надежности за счет снижения потерь мощности в цепи базы выходного транзистора в состоянии "Включено" и в процессе его выключения при перемагничивании сердечника входного трансформатора.

На чертеже приведена принципиальная схема переключателя тока.

Переключатель тока содержит выходной транзистор .1, в.коллектурную цепь которого включена нагрузка 2

- ерез выходной трансформатор 3; входной транзистор 4, в коллекторную цепь которого включен входной . трансформатор 5, дополнительный

;транзистор 6 и дополнительный .трансформатор 7 тока. Выходной транзистор 1, входной транзистор 4 и дополнительный транзистор 6 включены по схеме с общим.эмиттером относительно общей шины 8 питания .

В коллекторную цепь выходного транзистора 1 включена первая обмотка 9, у которой первый вывод соединен с коллектором, а второй вывод через диод 1.0 соединен с общей шиной

8. Вторая обмотка 11 соединена с нагрузкой 2. Первая обмотка 12 входного трансформатора 5 соединена с переходом база-эмиттер выходного транзистора 1,. причем первым выводом первая обмотка 12 соединена с базой выходного транзистора 1. Вторая об-. мотка 13 входного трансформа гора 5 соединена первым выводом с коллектором входного транзистора 4 и через второй диод 14 — с общей шиной 8.

Второй вывод второй обмотки 13 соединен через третий диод 15 с общей . шиной, через четвертый диод 16 — с первым выводом третьей обмотки 17 выходного трансформатора 3 и через резистор 18 — с шиной 19 питания., Второй вывод третьей обмотки 17 соединен с общей шиной. База входного транзистора 4 соединена с шиной 20управления. Третья обмотка 21 входного трансформатора 5 первым выводом соединена с вторым выводом четвертой обмотки 22 этого трансформатора и с вторым выводом вторичной обмотки

95444 !

23 дополнительного трансформатора

7.. Второй вывод третьей обмотки 21 через пятый диод 24 соединен с коллектором дополнительного транзисто5 ра 6. Первый вывод четвертой обмотки 22 через шестой диод.25 соединен с коллектором входного транзистора °

Первый вывод вторичной обмотки 23 дополнительного трансформатора 7 со10 единен с общей шиной 8. Пятая обмотка 26 входного трансформатора 5 подключена к переходу база-эмиттер дополнительного транзистора 6, причем первый ее вывод подключен к баI

15 зе. Первичная обмотка 27 дополнительного трансформатора 7 подключена первым выводом к отводу первой обмотки 9 выходного трансформатора 3, а вторым выводом — .к шине 19 пита20 ния.

Принцип работы устройства основан на изменении обратной связи по току с положительной. на отрицательную на стадии .выключения выходного

25 трансформатора 1

Устройство работает следующим образом..

На входную шину 20 поступает положительный сигнал, который переводит

Ф .30 входной транзистор 4 в состояние

"Включено".. При этом сердечник входного трансформатора 5 намагнцчивается в исходное состояние, током, который протекает через резистор 18, вто35 рую обмотку 13 и коллекторный переход входного транзистора 4. После окончания действия положительного сигнала на входной шине 20 входной транзистор 4 закрывается и ток че40 рез вторую обмотку 13 прекращается.

Вследствие намагничивания сердечника входного трансформатора 5 в обмотках 1? и 26 возникает ЭДС, которая вызывает отрывание транзисторов 1

45 и 6 °

Протекание коллекторного тока выходного транзистора 1 через первую обмотку выходного трансформатора 3 и первичную обмотку 27 дополнительного трансформатора 7 приводит к возникновению напряжения на вторичной обмотке 23 дополнительного трансформатора 7. В результате возникновения этого напряжения появляется ток

55 обратной связи, протекающий через третью обмотку 21 входного трансформатора 5, пятый диод 24 и дополнительный транзистор 6, который увеличивает перемагничивание сердечника входного трансформатора 5, открывает транзисторы 1 и 6. Процесс. в схеме завершается переходом указанных транзисторов в насыщенное состояние.

Выключение транзисторов 1.и 6 начинается подачей положительного импульса на шину 20 управления за счет включения входного транзистора 4 и-протекает это выключение в три стадии.

На первой стадии ток вторичной обмотки 23 дополнительного трансформатора 7 протекает через цепь коллектора входного транзистора 4 по четвертой обмотке 22 входного трансформатора 5. Ток в третьей обмотке 21 этого. трансформатора прерывается за счет запирания пятого диода 24. При этом токи четвертой обмотки 22"и вто" рой обмотки 13 протекают в таком направлении, при котором прекращается процесс перемагничивания сердечника входного трансформатора 5. Первая стадия выключения завершается уменьшением напряжения на обмотках входного трансформатора 5 до нуля.

Далее начинается вторая. стадия выключения трансформаторов .1 и 6.

На этой стадии дополнительный транзистор 6 еще открыт. Вследствие нулевого напряжения на обмотках 21 и 22 открыты также диоды 25 и 24 и ток вторичной обмотки 23 дополнительного трансформатора 7 разветвляется через

95444 4 диоды 25 и 24 s обмотки 22 и 21 таким образом, что автоматически поддерживается равенство нулю напряжений на обмотках 22 и 21, а также на других обмотках входного трансформатора 5.

Вторая стадия завершается рассасыванием зарядов базы и закрыванием дополнительного транзистора 6.

На третьей стадии ток вторичной

1р обмотки 23 дополнительного трансформатора 7 протекает через четвертую обмотку 22 входного трансформатора 5 и по второй обмотке 13, что обеспечивает ускоренное намагничивание сердечника входного трансформатора 5 в исходное состояние и форсирует закрывание выходного транзистора 1.

Таким образом, в предлагаемом устройстве переключение тока в выходном транзисторе 1 характеризуется форсированием режима выключения на начальном и завершающем этапах его закрывания и уменьшением тока базы на наиболее продолжительном этапе рассасывания избыточных зарядов в цепи базы, что приводит к уменьшению потерь мощности на переключение при сохранении крутых фронтов тока.

Поскольку повышение КПД связанное с уменьшением мощности, рассеиваемой на выходном транзисторе 1, повышается надежность работы устройства в целом.

1195444

Составитель А.Бомко

Редактор Н.Киштулинец Техред M.Гергель Корректор О.Луговая

Заказ 7423/58 .. Тираж 871 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