Силовой транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве силовых транзисторных ключей в инверторах. Цель изобретения - расширение области применения силового транзисторного ключа за счет обеспечения возможности его работы как с активной, так и с реактивной нагрузкой. Устройство содержит вспомогательный транзистор 2 и силовой транзистор 1, образующие первую триггерную пару, низковольтный источник 14 питания, источник 11 входного двухполярного импульсного напряжения, первый и второй резисторы 5 и 7, первый и второй разделительные диоды 6 и 15 и первый диод 4 обратного тока. Для достижения поставленной цели в устройство введены дополнительный транзистор 3, второй и третий диоды 12 и 13 обратного тока и третий, четвертый и пятый резисторы 8-10. Дополнительный транзистор 3 и вспомогательный транзистор 2 образуют вторую триггерную пару, позволяющую нормально работать силовому транзистору 1 при нулевом или низком напряжении на нем, когда он закрыт. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 д1) 4 Н 03 К 17/60, 3/286

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4227998/24-21 (22) 06.02.87 (46) 23.12.89. Вюл. 1) 47 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Производственного обьединения "Завод им.Владимира Ильича" (72) А.В. Нерущ, Л.Д. Дьяков, Г.А.Крикунчик и С.В. Шустов (53) 621.374(088,8) (56) Шабоян С.А. Силовые транзисторные защищенные ключи. — Электротехника, 1986, У 5. (54) СИЛОВОЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ ИПОЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве силовых транзисторных ключей в инверторах. Цель изобретения — расширение области применения силового транзисторного ключа за счет обеспечения возможности его patf

2 боты как с активной, так и с реактивной нагрузкой. Транзисторный ключ содержит вспомогательный транзистор 2 и силовой транзистор 1, образующие первую триггерную пару, низковольтный источник 14 питания, источник 11 входного двухполярного импульсного напряжения, первый и второй резисторы 5 и 7, первый и второй разделительные диоды 6 и 15, первый диод 4 обратного тока. Для достижения поставленной цели в устройство введены дополнительный транзистор 3 ° второй и третий диоды 12 и 13 обратного тока и третий, четвертый и пятый резисторы 8-10. Дополнительный транзистор

3 и вспомогательный транзистор 2 образуют вторую триггерную пару, позволяющую нормально работать силовому транзистору 1 при нулевом или низком напряжении на нем, когда он закрыт.

2 ил.

1531205

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве силовых транзисторных клю-, чей в инверторах.

Цель изобретения — расширение области применения силового транзисторного ключа за счет обеспечения возможности его работы как с активной, так и с реактивной нагрузкой. 10

На фиг. 1 представлена принципиальная схема силового ключа; на фиг.2— временные диаграммы, поясняющие работу ключа.

Сил эвой транзисторный ключ содержит силовой транзистор 1, который в паре с вспомогательным транзистором

2 составляет первую триггерную пару, позволяющую управлять им короткими импульсами. 20

Дополнительный транзистор 3 вместе с вспомогательным составляет втоI рую триггерную пару, позволяющую нормально работать силовому транзистору при нулевом или низком 25 напряжении закрытого ключа.

Для осуществления инверторного режима силовой транзистор эашунтирован первым диодом 4 обратного тока. 30

Первый резистор 5 определяет максимальный ток, при котором ключ закрывается, определяя уровень тока защиты ключа. Через первый раз.— делительный диод 6 подключены второй 7 и третий 8 резисторы базовой цепи дополнительного транзистора 3 к коллектору вспомогательного транзистора 2.

В базовой цепи вспомогательного 40 транзистора 2 стоит четвертый резистор 9, связывающий ее с коллекторной цепью дополнительного транзистора, содержащий пятый резистор

10. Источник 11 входного двухполяр- 45 ного импульсного напряжения вырабатывает импульсы разной полярности.

Второй 12 и третий 13 обратные диоды создают цепь для прохождения тока от импульсного источника. Низковольтный источник 14 и вся схема, которую он питает, защищены от высокого напряжения ключа вторым разделительным диодом 15.

Схема работает следующим образом °

Входной сигнал с источника 11 воздействует на базы транзисторов

2 и 3 (фиг. 1), Полярность относится к открытому состоянию силового транзистора 1 °

При этом ток протекает по цепи: источник 11 импульсов, диод 13, эмиттер-база транзистора 2, минус источник 11 импульсов. Транзистор 2 оказывается в открытом, а 3 — в закрытом состоянии, триггерная пара

-1 поддерживает транзистор 1 в от1 крытом состоянии по окончании импульса с источника 11.

При поступлении импульса обратной полярности с источника 11 транзистор

3 открывается, что приводит к запиранию транзисторов 2 и 1. Это состояние фиксируется триггерной парой

2-3 и не зависит от величины напряжения на закрытом транзисторе 1.

В открытом состоянии транзистора

1 транзистор 2 также открыт, а транзистор 3 закрыт. При увсличении тока ключа напряжение на нем начинает возрастать, что приводит к уменьшению тока базы транзистора 2 ° При определенном напряжении на ключе коэффициент насыщения транзистора 2 становится равным единице и начинает падать ток базы транзистора 1, что увеличивает падение напряжения на нем, а это приводит к еще большему уменьшению тока базы транзистора 2 н т,д. Триггер 2-1 опрокидывается, т.е. транзисторы 1-2 переходят в закрытое состояние, при этом открывается транзистор 3.

В этом процессе транзистор 3 ускоряет процесс шунтирования тока базы транзистора 2.

Транзистор 2 имеет разделенную диодом 6 коллекторную нагрузку (резисторы 5 и 8). При этом ток, отпирающий транзистор 3, протекает, минуя цепь базы силового транзистора 1. Это предотвращает открывание силового транзистора 1.

Формула изобретения

Силовой транзисторный ключ, содержащий триггерную пару на транзисторах разного типа проводимости, один из которых — силовой, а другой— вспомогательный, первую и вторую клеммы низковольтного источника питания, первую и вторую клеммы источника входного двухполярного импульсного напряжения, первый и второй резисторы, первый и второй разделительные

1531205

Составитель А. Цеханов ский

Редактор Г. Волкова Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Заказ 7965/55 Тираж 884 Подписное сс

ВН№4ЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 диоды, первый диод обратного тока, выходную клемму, эмиттер силового транзистора подключен к второй клемме низковольтного источника питания

5 и к аноду первого диода обратного тока, катод которого подключен к коллектору силового транзистора и к катоду второго разделительного диода, отличающийся тем, что, 10 с целью расширения области применения, введены дополнительный транзистор той же проводимости, что и вспомогательный, второй и третий диоды обратного тока, третий, четвертый 15 и пятый резисторы, причем первый вывод первого резистора подключен к аноду первого разделительíîro диода и к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер которого подклю- 20 чен к эмиттеру дополнительного транзистора и к первой клемме низковольтного источника питания, второй вывод первого резистора подключен к базе силового транзистора, коллектор которого подключен к выходной клемме, первый вывод второго резистора подключен к катоду первого разделительного диода и к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого подключен к второй клемме низковольтного источника питания, второй вывод второго резистора подключен к базе дополнительного транзистора и к второй клемме источника входного двухполярного импульсного напряжения, первая клемма которого подключена к базе вспомогательного транзистора и к первому выводу четвертого резистора, второй вывод которого подключен к коллектору дополнительного транзистора и к первому выводу пятого резистора, второй вывод которого. подключен к аноду второго разделительного диода, переходы база-эмиттер вспомогательного и дополнительного транзисторов шунтированы вторвм и третьим диодами обратного тока.