Устройство для управления силовым транзисторным ключом

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в . качестве усилителей мощности. Целью изобретения является упрощение. От источника 1 питания через резистор 2 и открытый резисторный ключ 4 протекает ток первичной обмотки трансформатора 6 управления, который индуцирует , во вторичной обмотке ток, являющийся отпирающим для силового ключа 7. В это же время конденсатор 18 времязадающей цепочки 19 разряжается через диоды 20 и 16 и базу транзисторного ключа 4, обеспечивая подготовку форсировочного ключа 15.к включению. 2 ил. (Л ю СХ) оо 00 4

„„SU„„1288

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

Ц11 4 Н 02 М 1/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3922358/24-07 (22) 05. 07. 85 (46) 07.02.87, Бюл, N - 5 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В.Н.Мишин, В.А.Пчельников и Г.В.Обрусник (53) 621,316.722 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 824383, кл, Н 02 M 1/08, 1979,.

Авторское свидетельство СССР

N - 1127053, кл. Н 02 M 1/08, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЬМ ТРАНЗИСТОРНЬИ КЛЮЧОМ (57) Изобретение относится к электро. технике и может быть использовано в качестве усилителей мощности. Целью изобретения является упрощение. От источника 1 питания через резистор

2 и открытый резисторный ключ 4 протекает ток первичной обмотки трансформатора 6 управления, который индуцирует во вторичной обмотке ток, являющийся отпирающим для силового ключа

7. В это же время конденсатор IS времязадающей цепочки 19 разряжается через диоды 20 и 16 и базу транзисторного ключа 4, обеспечивая подготовку форсировочного ключа 15,к включению.

2 ил.

40 2 почку 19. Для уменьшения времени разряда конденсатора 18 в нерабочий период резистор 17 зашунтирован обрат ным диодом 20, анод которого подключен к коллектору транзистора 11 паузы. Пятый резистор 21 задает ток запирания форсирующего ключа 15 после окончания управляющего импульса времязадающей цепи 19. Чтобы ограничить бросок тока через форсирующий ключ

15, его коллектор подключен к отрицательному выводу источника 8 смещения через седьмой резистор 22.

Источник 1 питания и источник 8 смещения представляют собой источники постоянного тока, выполненные по схеме трансформатор — выпрямитель фильтр.

На фиг.2 приняты следующие обозначения: 23 — напряжение на первичной обмотке трансформатора 6 управления; 24 — ток базы силового ключа 7.

Устройство работает следующим образом.

Устройство содержит источник 1 15 питания, подключенный положительным выводом через резисторы 2 и 3 к коллектору и базе транзисторного ключа 4, база-эмиттерный переход которого зашунтирован.прямосмещенным 20 первым диодом 5. Транзисторный ключ

4, соединенный эмиттером с началом первичной обмотки трансформатора 6 управления, открывает силовой транзисторный ключ 7. Источник 8 смеще- 25 ния к отрицательному выводу которого подключен своим катодом второй диод 9, зашунтированный конденсатором 10. Диод 9 и конденсатор 10 предназначены для уменьшения времени за- 30 пирания транзистора !l паузы, коллектор которого через резистор !2 соединен с базой транзисторного ключа 4.

Транзистор 11 паузы запирает силовой транзисторный .ключ 7. Работой устройства управляет источник 13 управляющих импульсов, одним выводом соединенный через общую шину питания обоих источников 1 и 8 с концом первичной обмотки трансформатора 6 уп- 40 равления, а другим выводом подключенный непосредственно к базе транзистора 11 паузы и через четвертый резистор 14 — к катоду диода 9. Эмиттер транзистора II паузы соединен через прямосмещенный диод 9 с источ ником 8 смещения. Для уменьшения времени рассасывания носителей в области базы силового транзисторного ключа 7 используется форсирующий 5р ключ 15, соединенный эмиттером с катодом первого диода 5 и катодом чет" вертого диода 16, шунтирующим переход база-эмиттер форсирующего ключа

15. Время работы ключа 15 определяется параметрами, последовательно включенными в его базовую цепь шестого резистора 17 и конденсатора 18, образующих вместе времяэадающую це1 12888

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве усилителей мощности для управления силовыми транзисторными ключами в преобразователях напряжения и тока.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на 10 фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу предлагаемого устройства.

Замыкание транзистора источника

13 управляющих импульсов приводит к отпиранию транзистора 1! паузы. Через первичную обмотку трансформатора 6 управления, диод 5, резистор

12 начинает протекать ток, создавая падение напряжения на резисторе 12, что приводит к включению форсирующего ключа !5, причем длительность его проводящего состояния определяется параметрами конденсатора 18 и резистора 17 времязадающей цепочки 19 и выбирается по величине большей, чем время рассасывания носителей в базе силового ключа 7. При этом через диод 5 и первичную обмотку трансформатора 6 управления про-. текает ток, величина которого завич.. сит от величины сопротивления резистора 22 и должна быть достаточной для быстрого запирания силового ключа 7.

Напряжение на первичной обмотке трансформатора 6 управления (23, фиг.2): в данный момент примерно равно напряжению источника 8 смещения, что достигается выбором величины соп— ротивления резистора 22, много меньшей величины сопротивления резистора 12. Транзисторный ключ 4 надежно закрыт напряжением открытого диода 5. На вторичной обмотке трансформатора 6 управления индуцируется

1288840 напряжение, являющееся запирающим для силового транзисторного ключа 7, причем скорость его нарастания, величина и малая индуктивность рассеяния обмоток трансформатора 6 управле- 5 ния определяют высокую скорость нарастания и величину (в пределах допустимого для данного типа транзистора)обратного базового тока (24, фиг.2), т.е. его форсирование, что ведет к 10 быстрому рассасыванию носителей из области базы силового транзисторного ключа 7 и уменьшению времени его переключения из области насыщения в область отсечки. 15

По окончании заряда конденсатора 18 форсирующий ключ 15 закрывается, напряжение на первичной и вторичной обмотках (23, фиг.2 j трансформатора 6 управления уменьшается, ос- 20 таваясь запирающим для силового транзисторного ключа 7, а ток через резистор 12 и транзистор 11 паузы увеличивается, так как магнитопровод трансформатора 6 управления начинает насыщаться, при этом напряжение на эмиттере транзистора 11 паузы остается постоянным и равно напряжению источника 8 смещения .

При размыкании транзисторного ключа источника 13 управляющих импульсов транзистор 11 паузы закрывается, ток через диод 5 прерывается, что приводит к отпиранию транзис-! торного ключа 4 током резис-: тора 3, причем напряжение на конденсаторе 10, заряженном до напряжения прямосмещенного диода 9, способствует быстрому запиранию транзистора 11 паузы через резистор 14. 40

От источника 1 питания через резистор 2 и открытый транзисторный ключ 4 протекает ток первичной обмотки трансформатора 6 управления, который индуцирует во вторичной об- 45 мотке ток (24, фиг.2), являющийся отпирающим для силового ключа 7.

В это же время конденсатор 18 времязадающей цепочки 19 разряжается через диоды 20 и 16 и базу транзис- 50 торного ключа 4, обеспечивая подго-. товку форсирующего ключа 15 к следующему включен:по.

Формула изобретения

Уетройство для управления силовым транзисторным ключом, содержащее источник питания, выход которого через первый и второй резисторы подключен соответственно к коллектору и базе транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с анодом первого диода и началом первичной обмотки трансформатора управления, вторичная обмотка трансформатора управле- ния предназначена для подключения к переходу база-эмиттер силового ключа, источник смещения, второй диод, зашунтированный конденсатором, транзистор паузы, коллектор которого через третий резистор соединен с катодом первого диода и базой транзисторного ключа, а эмиттер подключен к аноду второго диода, источник управляющих импульсов, одним выводом соединенный через общую питания обоих источников с концом первичной обмотки трансформатора управления, а другим выводом подключенный непосредственно к базе транзистора паузы и через четвертый резистор — к катоду второго диода, Рретий и четвертый диоды, форсирующий ключ, соединенный базой с первым выводом пятого резистора и через конденсатор — с первым выводом шестого резистора, при этом коллектор форсирующего ключа подключен к первому выводу седьмого резистора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, эмиттер форсирующего ключа соединен с катодами четвертого и первого диодов, причем анод четвертого диода подкпю чен к базе форсирующего ключа, третий диод анодом соединен с вторым выводом шестого резистора и с коллектором транзистора паузы, при этом катод третьего диода подключен к первому выводу шестого резистора, седьмой резистор вторым выводом соединен с выходом источника смещения и с катодом второго диода, а второй вывод пятого резистора подключен к выходу источника питания.

1288840

Составитель В.Бунаков

Редактор C..Патрушева Техред Л.Сердюкова

Корректор И,Муска

Заказ 7820/55

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4