Узел управления транзисторным ключом

 

Изобретение относится к области электротехники и мЬжет быть использова но в источниках вторичного электропитания . Цель изобретения - повышение КПД. Блок управления 1 выполнен по схеме широтно-импульсного модулирования . Устр-во содержит два трансформатора /Тр/6 и 7, при этом вторичные обмотки Тр 6 осуществляют отйирание транзисторных ключей /ТК/,а вторичные обмотки Тр7 - запивание ТК через управляющие транзисторы /УТ/ 20,21 и диодные мосты 18, 19. Транзисторы 2-5 относятся к формирователю управляющего напряжения. Введение обмоток 12и 15Тр6и7. i W С кэ и 4ib СЛ О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сощюлйстичесжих

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3688920/24-07 (22) 06.01.84 (46) 15.07.86. Bdin. № 26 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) С.М.Калашник и В.В.Филатов (53) 621.314.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 922962, кл. Н 02 М 1/08,1980.

Патент США № 3432737, кл. Н 02 М 1/08, 321-2, 1969.

Патент США № 3660750, кл. Н 02 М 1/08, 321-2, 1972. (54) УЗЕЛ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНЗИСТОРНЫМ

КЛЮЧОМ

„„Я0„„1244256 (д) 4 Н 02 М 1/08, 7/538 (57) Изобретение относится к области электротехники и мо кет быть использова

I но в источниках вторичного электропитания. Цель изобретения — повышение КПД. Блок управления 1 выполнен по схеме широтно-импульсного модулирования. Устр-во содержит два трансформатора /Тр/6 и 7, при этом вто" ричные обмотки Тр 6 осуществляют отпирание транзисторных ключей

/ТК/, а вторичные обмотки Тр7 » запирание ТК через управляющие транзисторы /УТ/ 20,21 и диодные мосты 18, 19. Транзисторы 2-5 относятся к формирователю управляющего напряжения.

Введение обмоток 12 и 15 Тр 6 и 7 .

1244756 и диодов 10-14 обеспечивает взаимосвязанное формирование отпирающего и запирающего напряжений таким образом, что исключается возможность "сквозных токов". При этом улучшается фронт включения, а фронт запирания ТК улучшается путем задержки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в источниках вторичного электропитания систем радиотехники, автоматики и .вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение КПД устройства управления транзисторным ключом.

На фиг. 1 представлена электрическая схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

Устройство управления состоит из блока 1 управления, выходные выводы которого соединены с базами транзисторов 2-5, эмиттеры которых соединены с первым входным выводом, а коллекторы — с крайними выводами первого 6 и второго 7 трансформатоpos. Второй входной вывод соединен со средней точкой обмоток 8 и 9.

Коллекторы транзисторов 3 и 5 через диоды 10 и 11 соединены с концами дополнительной обмотки 12, а коллекторы транзисторов 2 и 4 через диоды

13 и 14 соединены с концами дополнительной обмотки 15. Вторичные обмотки трансформаторов 6 и 7 соединены с входами силовых транзисторных ключей через ограничительные резисторы 16,17, диодные мосты 18 и 19 и дополнительные транзисторы

20 и 21.

В устройстве управления транзисторным ключом повышение КПД происходит sa счет непосредственного преобразования постоянного напряжения в напряжение управления транзисторными ключами и разделения отпирающих и запирающих вторичных обмоток трансформаторов путем введения между ними транзистора.

Устройство работает следующим образом. подачи запирающего сигнала на УТ 20 и 21. В начальный момент запирания происходит рассасывание носителей из области базы ТК за счет окончания отпирающего сигнала, после чего. отпирается УТ20 или УТ 21,обеспечивающий форсированиеэапирание ТК.2ил.

С блока 1 управления поступают сигналы управления U<-U< сдвинутые

J, относительно друг друга на 90 (Фиг. 2). Блок управления собран по известной схеме и включает в себя задающий генератор, генератор пилообразного напряжения и компаратор, сигнал с которого поступает на схему сравнения, которая и формирует

10 необходимые импульсы управления.

При открытом состоянии транзистора 2 (Ug. через него протекает нагрузочный ток и ток, обусловленный энергией, запасенной в обмотках ра15 нее работавшего трансформатора 7. (uy) через дополнительную обмотку 12 и диод 13. При запирании транзистора 2 энергия, накопленная,в трасформаторе 6, замыкается через отпираемый >транзистор 3 (Uy)c помощью дополнительной обмотки 15 и диода 11.При этом вторичные обмотки трансформатора 6 осуществляют отпирание транзисторных ключей, а вторичные обмотки трансформатора 7 — запирание указанных ключей через управляющие транзисторы 20,21 и диодные мосты 18, 19. В данном устройстве управления закорачивание обмоток осуществляется через

ЗО транзисторы 2-5 формирователя управляющего напряжения и диоды 10, 11, 13, 14. Такое включение дает то преимущество, что выходное напряжение трансформаторов 6 и 7 оптимально согЗ5 ласзвано по Фронтам. При окончании отпирающего сигнала напряжения (U, д, возникает запирающий сигнал напряжения (О,Ug), так как схемы формирования отпирающего и запирающего щ напряжений взаимосвязаны. Также в предлагаемом устройстве исключена возможность протекания тока отпира ющего сигнала, например, от вторич1244756

Фиг. Е

ВНИИПИ 3azas 3925/56 Тираж 631 Подписное

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной обмотки первого трансформатора !

6 к вторичной обмотке второго транс- форматора 7, что улучшает фронт включения транзисторного ключа. Фронт запирания транзисторного ключа улучшается путем задержки подачи запирающего сигнала (U,U®), к управляющим электродам через дополнительные транзйсторы. При этом в начальный

Ъ I момент происходит рассасывание носите-10 лей из области базы транзисторного ключа за счет окончания отпирающего сигнала, после чего отпирается дополнительный транзистор, осуществляя форсированное запирание транзисторного ключа.

Формула изобретения

Узел управления транзисторным ключом, содержащий два двухтактных преобразователя постоянного напряжения, управляющие переходы транзисторов которых подсоединены к блоку управления, эмиттеры — к первому вход-25 ному выводу, а коллекторы — к крайним выводам первичных обмоток трансформаторов, вторичная обмотка первого из которых подключена через резистор к управляющему переходу транзисторного ключа, а вторичная обмотка второго трансформатора подсоединена к диагонали переменного тока диодного.моста, первый вывод диагонали постоянного тока которого подключен к эмиттеру транзисторного ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, в трансформаторы преобразователей введены дополнительные обмотки, средние выводы которых подключены к первому входному выводу, крайние выводы дополнительной обмотки первого трансформатора через первые два введенных диода к соответствующим крайним выводам первичной обмотки второго трансформатора, а, крайние выводы дополнительной обмотки второго трансформатора соединены через вторые два введенных диода с соответствующими крайними выводами первичной обмотки первого трансформатора, кроме того, второй вывод диагонали постоянного тока диодного моста подключен к эмиттеру введенного управляющего транзистора, база которого соединена через резистор с эмиттером транзисторного ключа, бава которого подключена к коллектору управляющего транзистора.