Ключевой транзисторный преобразователь напряжения

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение КПД и расширение частотного диапазона . Преобразователь содержит последовательно соединенные быполярный транзистор 1, дроссель 4 и МОП- транзистор 2. Выводы вторичных обмоток дросселя 4 присоединены через соответствующие диоды к коллектору и змиттеру биполярного транзистора. При запирании МОП-транзистора 2 цель питания эмиттера транзистора 1 разрывается , а возникшая в этот момент ЭДС самоиндукции в вторичной обмотке дросселя 4 вызывает протекание по переходам биполярного транзистора обратного форсированного тока базы, который, суммируясь с током нагрузки, уменьшает время рассасьтания неосновных носителей и время спада коллекторного тока. 1 ил. с СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ 4 Н 02 M 7/538

УСРС4 у Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4145682/24-07 (22) 12.11 ° 86 (46) 23.04.88. Бюл. N- 15 (72) Г.А. Гураль, P.-Ю.Е. Костырка и В.Н. Мельничук (53) 621.314.58(088.8) (56) Transactions of IEEE, 1980, с. 148, фиг. 13.

International Reectifier Hexfet

Databook, 1982-1983, с. А-112, фиг.2. (54) КЛЮЧЕВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного ди„.SUÄÄ 1390752 А1 апазона. Преобразователь содержит последовательно соединенные быполярный транзистор 1, дроссель 4 и МОПтранзистор 2. Выводы вторичных обмоток дросселя 4 присоединены через соответствующие диоды к коллектору и эмиттеру биполярного транзистора.

При запирании МОП-транзистора 2 цель питания эмиттера транзистора 1 разрывается, а возникшая в этот момент

ЭДС самоиндукции в вторичной обмотке дросселя 4 вызывает протекание по переходам биполярного транзистора обратного фбрсированного тока базы, который, суммируясь с током нагрузки, уменьшает время рассасывания неос- а

Ю новных носителей и время спада коллекторного тока. 1 ил.

1390752

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах вторичного электропитания и электропривода для преобразования по- 5 стоянного напряжения в переменное.

Цель изобретения — повышение КПД и расширение частотного диапазона преобразователя путем форсирования запирания силового транзистора. 10

На чертеже показ"!Ha принципиальная схема предложенного преобразователя.

Ключевой транзисторный преобразователь напряжения содержит биполяр- 15 ный транзистор 1„., вспомогательный быстродействующий низковольтный

МОП-транзистор 2, низковольтный дополнительный источник 3 питания, плюсовой вывод которого подсоеди- 20 нен к базе биполярнса о транзистора 1, а минусовой вывод — к,общему выводу устройства. Дроссель 4 выполнен с вторичной обмоткой, первый вывод которой через последовательно соеди- 25 ненные диоды 5 подсоединен к эмиттеру транзистора 1, а второй вывод— к базе транзистора 1. Вторая вторичная обмотка дросселя 4 одним выводом соединена с базой транзистора 1, а 30 вторым выводом через диод 6 - с коллектором транзистора 1. Первичная обмотка дросселя 4 соединена первым выводом с эмиттером транзистора 1, вторым выводом через МОП-транзистор

2 с входным питающим выводом преобразователя и шунтирована, по меньшей мере, одним диодом 7.

Преобразователь работает следующим образом. 40

Импульсы управления поступают на затвор вспомогательного быстродействующего низковольтного МОП-транзистора 2, сток которого запитывается через переход база-эмиттер высоковольтного биполярного транзистора от вспомогательного источника 3. При включении вспомогательного MOII-транзистора 2 от источника 3 протекает базовый ток высоковольтного биполяр50 ного транзистора 1, что приводит к его включению, а в целом к включению обоих транзисторов 1 и 2. Во время открытого состояния обоих транзисторов в дросселе 4 происходит накопление энергии.

При эапирании вспомогательного быстродействующего низковольтного

МОП-транзистора- 2 цепь питания эмиттера высоковольтного биполярного транзистора 1 разрывается, а возникшая в этот момент ЭДС самоиндукции во вторичной обмотке дросселя

4 вызывает по обоим переходам эмиттер-база и коллектор-база высоковольтного биполярного транзистора обратный форсированный ток базы.

Этот ток суммируется с током нагрузки, который в процессе запирания транзистора 1 проходит через переход коллектор-база к источнику 3, В конечном итоге суммарный базовый ток может превысить в несколько раз ток коллектора, что приведет к уменьшению в несколько раз времени рассасывания неосновных носителей и времени спада тока коллектора. При этом повышается быстродействие преобразователя и уменьшаются динамические потери, так как повышается его КПД.

Для предотвращения задержки по включению, которая может возникнуть из-за наличия индуктивности в цепи управления, первичная обмотка дросселя 4 эашунтирована диодом 7. Количество диодных переходов 7 и 5 выбирается из условий необходимого и безопасного накопительного заряда для форсированного закрывания, а также уверенного включения высоковольтного биполярного транзистора 1. о

Формула изобретения

Ключевой транзисторный преобразователь напряжения, содержащий биполярный транзистор, соединенный коллек тором с выходным выводом подключения нагрузки, а базой — через выводы для подключения дополнительного источника питания с входным питающим выводом преобразователя, причем в цепь эмиттера биполярного транзистора включен последовательно MOII-транзистор, затвор которого соединен с выводом для подключения источника управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения КПД и расширения частотного диапазона путем форсирования запирания биполярного транзистора, введен дроссель, первичная обмотка которого началом соединена с эмиттером биполярного транзистора, а концом — со стоком

МОП-транзистора, исток которого соединен с входным питающим выводом преобразователя, первая вторичная

1390752

Составитель В. Моин

Техред А.Кравчук

Корректор А. Тяско

Редактор В. Данко

Заказ 1779/53

Тираж 665 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 обмотка началом соединена с базой биполярного транзистора, а концом через первый прямовключенный диод — с кол лектором биполярного транзистора, вторая вторичная обмотка началом соединена с базой биполярного транзистора, а концом через прямовключенные согласно-последовательно соединенные второй и третий диоды — с эмиттером биполярного транзистора, причем первичная обмотка дросселя шунтирована прямовключенным относительно проводимости транзисторов по меньшей мере одним четвертым диодом.