Высоковольтный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике, является дополнительным к авт. св. № 1133662 и может быть использовано для коммутации высокого напряжения в импульсных модуляторах.. Цел ь изобретения - уменьшение длительности среза выходных импульсов. Устройство содержит N транзисторов 1-1 ... 1-N, N первых резисторов 2-1...2-N, N первых диодоЕ 3-1...3-N, N вторых резисторов 4-1...4-N (N-1) третьих резисторов 5-1...5-(N-1), (N-1) вторых диодов 6-1...6-(N-1), источник 7 управляющих сигналов, четвертый 8 и пятый 9 резисторы, стабилитрон 10, до-. полнительный транзистор 11, N источников 12-1...12-N постоянного напряжения . -В устройство введены N конденсаторов 15-1...15-N, N фиксирующих диодов 16-1.,.16-N. На чертеже также показаны нагрузка 13, общая шина 14. Введение новых элементов с новьми взаимосвязями позволяет снизить степень насьпцения транзисторов, за счет чего и достигается поставленная цель. 1 ил. § (Л П-Щ к - - -1- ГсЛ SH

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (Ю 4 Н 03 K 17/08

А2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСНОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1133662 (21) 4023448/24-21 (22) 14.02.86

:(46) 15.07.87. Бюл. У 26 (72) В.С.Уманский (53) 621.382(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1133662, кл . Н 03 К 17/08, 1985. (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульс. ной технике, является дополнительным к авт. св. 0 1133662 и может быть использовано для коммутации высокого напряжения в импульсных модуляторах, Цель изобретения — уменьшение длительности среза выходных импульсов. Устройство содержит N транзисторов 1-1...

1-N, И первых резисторов 2-1...2-М, N первых диодов 3-1...3-Я, N вторых резисторов 4-1...4-N (N-1) третьих резисторов 5-1...5-(N-1), (Ы-1) вторых диодов 6-1...6-(N-i), источник 7 управляющих сигналов, четвертый 8 и пятый 9 резисторы, стабилитрон 10, до- . полнительный транзистор 11, N источников 12-1...12-N постоянного напряжения. В устройство введены N конденса" торов 15-1...15-N, М фиксируклцих диодов 16- 1... 16-N. На чертеже также по". казаны нагрузка 13, общая шина 14, Введение новых элементов с новыми взаимосвязями позволяет снизить степень насыщения транзисторов, за счет чего и достигается поставленная цель.

1 ил.

1324097

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано для коммутации высокого напряжения в импульсных модуляторах и является усовершенствованием известного устрой- 5 ства, описанного в авт. св. Ф 1133662 °

Цель изобретения — уменьшение длительности среза выходных импульсов за счет снижения степени насыщения транзисторов °

На чертеже представлена схема высоковольтного переключателя.

Высоковольтный переключатель содержит N транзисторов 1-1...1-N ко- f5 торые соединены согласно-последовательно и зашунтированы первыми резисторами 2-1...2-N И первых диодов

3-1. ° .З-N, которые включены встречнопараллельно база-эмиттерным переходам20 соответствующих транзисторов и зашунтированы вторыми резисторами 4-1...

4-М, N-1 третьих резисторов 5-1...

5-(N-1) и вторых диодов 6-1...6-(N-1) которые соединенЫ параллельно, источ- 25 ник 7 управляющих сигналов, дополнительные четвертый 8 и пятый 9 резисторы, стабилитрон 10, дополнительный транзистор 11 противоположного типа проводимости и источники 12-1.. 30

12-N постоянного напряжения, которые включены согласно-последовательно, каждая точка соединения источников

12- 1...12-N постоянного напряжения соединена с первым выводом соответ ствующего третьего резистора 5-1...

5-(N-1), первый вывод соединения источников 12-1...12-N постоянного напряжения подключен через нагрузку 13 к коллектору N ro транзистора 1-N, 40 база каждого транзистора 1-1...1-N (кроме первого 1-1) соединена с вторым выводом соответствующего третье- го резистора 5-1...5-(N-1), эмиттер первого транзистора 1-1 подключен к 45 общей шине 14, коллектор дополнительного транзистора 11 соединен с вторым выводом соединения источников 12-1...

12-N постоянного напряжения, с первым выводом стабилитрона 10 и через четвертый резистор 8 с общей шиной 14, эмиттер дополнительного транзистора.

11 подключен к второму выводу стабилитрона 10, базе первого транзистора

1-1 и через пятый резистор 9 к перво- 55 му выходу источника 7 управляющих сигналов, а база соединена с вторым выходом источника 7 управляющих сигналов.

Кроме того, высоковольтный и реключатель содержит N конденсаторов

15-1...15-N u N фиксирующих диодов

16-1...16-N, причем каждый первый резистор 2-1...2-N снабжен отводом, который соединен непосредственна с первым выводом соответствующего фиксирующего диода 16-1...16-N и через соответствующий конденсатор 15-1 ° ..

15-N подключен к базе соответствующего транзистора 1-1...1-N коллектор которого соединен с вторым выводом данного фиксирующего диода.

Высоковольтный переключатель работает следующим образом, В исходном состоянии в паузах между управляющими импульсами транзисторы 1-1...1-N и 11 закрыты, напряжение на нагрузке 13 отсутствует.

Напряжения на промежутках коллекторэмиттер у транзисторов 1-1...1-N равны Е,, где Е, — напряжения источника 12-1...12-N, которые предполага" ются одинаковыми. Конденсаторы 15-1 ° ..

15-N через резисторы 5-1... 5-(N-1), 4-2...4-N, 2- I...2-N, диоды 6-1.. °

6-(N-1) и стабилитрон 10 (для нижнеIIо конденсатора 15-1) заряжаются до з напряжения Е,5 = КЕ„ где К (1 коэффициент деления делителей напряжения, образованных резисторами 2-1...

2-N, снабженными отводами. При поступлении с первого выхода источника 7 управляющих сигналов через резистор

9 на базу транзистора 1-1 положитель. ного импульса "Запуск" данный тран-. зистор отпирается. Ток источника постоянного напряжения 12-1, протекая по цепи резисторы 5-1, 4-2, промежуток коллектор — эмиттер открытого транзистора 1-1, резистор 8, создает на резисторе 4-2 и базе транзистора 1-2 положительный перепад напряжения, отпирающий транзистор 1-2. Далее аналогично отпираются транзисторы 1-2...

1-N, и к нагрузке 13 прикладывается напряжение Е„ N(E, -E < ), где

Е, — падение напряжения на открытых транзисторах 1-1...1-N. На резисторе

8 формируется пропорционально току нагрузки отрицательный перепад напряжения, поступающий на коллектор транзистора 11 и анод стабилитрона lO, который остается запертым, так как напряжение стабилизации у него выбирается большим, чем величина падения напряжения на резисторе 8 при номинальном таке нагрузки 13.

1324097

Формула и з обретения

Составитель Д.Иванов

Редактор М.Товтин Техред Л.Олийнык

Корректор Г.Решетник

Заказ 2972/56 Тираж 901 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„ 4.

При формировании импульса напряжение на коллекторе у каждого транзистора уменьшается от величины Е, до значения Е напряжения на конденсаторе

<5

15-1... 15-N вследствиеотпирания диодов 16-1...16-N. При этом каждый конденсатор 15-1...15-N частично разряжается через диод 16-1...16-N и открытый транзистор 1-1...1-N. Ток разряда направлен при этом навстречу току, 10 поступающему в базу транзистора. В результате во время формирования вершины импульса степень насыщения каждого из транзисторов автоматически уменьшается. 15

В момент времени, совпадающий с окончанием импульса "Запуск", с второго выхода источника 7 управляющих сигналов на базу транзистора 11 поступает отрицательный импульс "Сброс",20 отпирающий данный транзистор.К базе транзистора 1-1 прикладывается отрицательное напряжение, что способствует ускорению процесса рассасывания неосновных носителей заряда в ба- 25 зе данного транзистора и обеспечивает уменьшение времени выключения. После запирания транзистора 1-1 лавинообраз но запираются остальные транзисторы

1-2...1-N. 30

Уменьшенная степень насыщения в транзисторах 1-1...1-N при этом дает дополнительное уменьшение времени рассасывания, что способствует дальнейшему сокращению длительности среза выходных импульсов.

При возникновении короткого замыкания в нагрузке 13 ток через резис,тор 8 возрастает и падение напряжения на нем увеличивается, вызывая отпирание стабилитрона 10. В результате к базе транзистора 1-1.прикладывается отрицательный перепад напряжения, вызывающий аналогично описанному лавинообразное запирание транзисторов 1-1...1-N.

Длительность среза выходных импульсов предлагаемого высоковольтного переключателя меньше, чем у известных, за. счет снижения степени насыщения транзисторов.

Высоковольтный переключатель по авт. св. В 1133662, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения длительности среза выходных импульсов, введены N конденсаторов и

N фиксирующих диодов, причем каждый из N первых резисторов снабжен отводом, который соединен непосредственно с первым выводом соответствующего фиксирующего диода М через соответствующий конденсатор подключен к базе соответствующего транзистора, коллектор которого соединен с вторым выводом данного фиксирующего диода.