Силовой транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано в преобразователях напряжений, инверторах , вторичных источниках питания. Целью изобретения является уменьшение потерь энергии. Для достижения поставленной цели в силовой транзисторный ключ введены конденсатор 4, дополнительный диод 5, резистор 6 и дроссель 12. Кроме того, устройство содержит источник питания 1, транзистор 2, устройство управления 3, диод 7, трансформатор 8 с насыщающимся сердечником и обмотками 9 и 10. Потери энергии снижаются за счет трансформации в нагрузку 11 части энергии, накопленной конденсатором 4. 2 илс (Л ьо to ел 00 Фиг.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 К 17/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

9r-, - —..., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 -"» - .-..". (21) 3757726/24-21 (22) 21.06.84 (46) 15.04.86. Бюл. В 14 (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей . (72) А.П.Казаров (53) 621.382(088.8) (56) Моин,В.Л. и др. Стабилизирован ные транзисторные преобразователи.

Э. M., 1977, с. 346.

Авторское свидетельство СССР

У 395824, кл. С 05 F 33//0000, 1971. (54) СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Может быть использовано

„„SU„„ I 225008 А в преобразователях напряжений, инверторах, вторичных источниках питания.

Целью изобретения является уменьшение потерь энергии. Для достижения поставленной цели в силовой транзисторный ключ введены конденсатор 4, дополнительный диод 5, резистор 6 и дроссель 12. Кроме того, устройство содержит источник питания 1, транзистор 2, устройство управления 3, диод 7, трансформатор 8 с насьпцающимся сердечником и обмотками 9 и 10.

Потери энергии снижаются за счет трансформации в нагрузку 11 части энергии, накопленной конденсатором 4. 2 ил.

С:

К)

1Я

Сд

4)

СР

00!

О с с с с где P ьн с

15 сп, с

Рс = э с 4

ТС- с., 11

Н Д

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях напряжения, инверторах, вторичных источниках питания.

Цель изобретения — уменьшение потерь энергии.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2— временная диаграмма его работы.

Устройство содержит источник питания 1, транзистор 2, базо-эмиттерный переход которого подключен к устройству управления 3, конденсатор 4, дополнительный диод 5, резистор 6, диод 7, трансформатор 8 с насьпцающимся сердечником с обмотками 9 и 10 вторичной и первичной соответственно, нагрузку 11 и дроссель 12.

Коллектор транзистора 2 через дроссель 12 подключен к конечному выводу первичной обмотки 10 трансформатора и через последовательно соединенные дополнительный диод 5 и конденсатор 4 — с эмиттером транзис тора 2, Объединенные выводы диода 5 и конденсатора 4 через резистор 6 подключены к конечномч выводу BTO ричной обмотки 9 трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

С момента t, от устройства управления 3 проходит сигнал, вызывающий процесс включения транзистора 2 и спад его коллекторного напряжения Ч„

В момент t происходит насьпцение сердечника дросселя 12, характеризующееся появлением напряжения на нагрузке 11 и началом рассасывания избыточных носителей диода 7. Ток коллектора 1 на интервале равен сумме тока нагрузки Хн и Тутока рассасывания избыточных носителей диода 7.

В момент t9 заканчивается рассасывание избыточных носителей диода 7 и начинается разряд конденсатора 4.

Ток разряда при этом на интервале

t> — t 4 ограничивается трансформатором 8 и аналогично ограничению тока на интервале t,. . — — t (фиг. 2 б) .

Поскольку на резисторе 6 падает часть напряжения конденсатора 4, то к пер22 008

2 вичной обмотке 10 трансформатора 8 и соответственно к нагрузке 11 прикладывается на интервале t -t мень9 Ф шее напряжение, чем при рассасывании диода 7 (фиг. 2 г) .

Таким образом, энергия конденса-.. тора 4 частично теряется на резисторе 6, а частично трансформируется трансформатором 8 в цепь нагрузки 11, — мощность, трансформируемая в нагрузку 11; — напряжение на конденсаторе 4;

- мощность, рассеиваемая на резисторе 6; — ток разряда конденсатора 4. где К вЂ” сопротивление резистора 6. где сд, — число витков первичной обмотки 10; 1 — число витков вторичной

30 обмотки 9.

В момент г4 заверпйетСя перемагничивание сердечника трансформатора

8, напряжения на его обмотках падают до нуля, а ток разряда конденсатора 4 возрастает до значения, определяемого резистором 6. !

По мере спада тока через обмотку 9 трансформатора 8 его сердечник пере-, магничивается в исходное состояние.

Интервал времени С -t условно пока3 зан короче.

С момента t< от устройства управления 3 приходит сигнал, вызывающий процесс закрывания транзистора, ха45 рактеризующийся спадом коллекторного тока на интервале t,-ty (фиг. 2 б).

По мере спада тока коллектора транзистора 2 увеличивается ток заряда конденсатора 4 через открытый диод 5, 50 достигающии в момент t значения тока нагрузки 11. Конденсатор 4, ограничивающий скорость восстановления напряжения на транзисторе 2, обеспечивает снижение мощности потерь в транзисторе 2. Дозаряп конденсатора 4 производится ня интервале t; — t;, током нагрузки 11. Потери энергии снижаются за счет трансформации час225008

Формула изобретения 7 4 4

4 4 7 4

Составитель Л. Ваган

Редактор И. Сегляник Техред 0.Сопко Корректор С. Черни

Заказ 1964/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 3 1 ти накопленной конденсатором 4 энер. гни в нагрузку 11.

Силовой транзисторный ключ, содержащий транзистор, база-эмиттерная цепь которого подключена к устройству управления, трансформатор, первичная обмотка которого начальным выводом через индуктивную нагрузку подключена к первой шине питания, которая через встречно включенный диод соединена с конечным выводом вторичной обмотки трансформатора, начальный вывод которой соединен с конечным вы-. водом первичной обмотки трансформатора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, в него введен дроссель, дополнительный диод, конденсатор и резистор, причем коллектор транзистора через дроссель подключен к конечному выводу первичной обмотки трансформатора и через последовательно соединенные

10 дополнительный диоди конденсатор — с эмиттером транзистора и второй шиной источника питания, а объединенные выводы последовательно соединенных дополнительного диода и конденсатора

15 через резистор подключены к конечному выводу вторичнойобмотки трансформатора.