Устройство для управления ключом на мощном полевом транзисторе

 

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления мощным полевым транзистром с P-N-переходом, работающим в ключевом режиме. Цель изобретения - уменьшение массогабаритных показателей. С этой целью при размыкании ключевого элемента 6 силовой полевой транзистор 1 открывается. В результате этого напряжение конденсатора 3 прикладывается к диоду 2, запирая его. Резистор 12 и стабилитрон 11 создают условие для отпирания транзистора 9, стабилтный ток коллектора которого является прямым током затвора силового полевого транзистора 1, переводящим его в открытое состояние. В момент замыкания ключевого элемента 6 напряжение конденсатора 5 создает отрицательное напряжение исток-затвор силового полевого транзистора 1, перехватывая на себя и ток его затвора. Силовой полевой транзистор 1 запирается. Таким образом изобретение позволяет избавиться от двух дополнительных источников питания. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Н 02 Ы 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Улр

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4367683/24-07 (22) 14.12.87 (46) 23,07.90. Бюл. М 27 (71) Запорожский индустриальный институт (72) А,В. Переверзев,В.В. Семенов, A.Ï. Калиниченко, К.О. Турышев и A.Ã. Воронин (53) 621.316.72?(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 936270, кл. Н 02 М 1/08, 1980.

Sinusoidal iine current rectification with a

100kHz В-SIT STEP-UP converter, Mohan

N,/PESC Record, 1984, р, 92-98, р. 95, fi . 9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

КЛЮЧОМ НА МОЩНОМ ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ (57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления мощным полевым транзистором с р-п-переходом, работающим в клю„„. Ж „„1580499 А1 чевом режиме. Цель изобретения — уменьшение массогабаритных показателей. С этой целью при размыкании ключевого элемента 6 силовой полевой транзистор 1 открывается, В результате этого напряжение конденсатора 3 прикладывается к диоду

2, запирая его. Резистор 12 и стабилитрон

11 создают условия для отпирания транзистора 9, стабильный ток коллектора которого является прямым током затвора силового полевого транзистора 1, переводящим его в открытое состояние. В момент замыкания ключевого элемента 6 напряжение конденсатора 5 создает отрицательное напряжение исток — затвор силового полевого транзистора 1, перехватывая на себя и ток

его затвора. Силовой полевой транзистор 1 ) запирается. Таким образом изобретение позволяет избавиться от двух дополнительных источников питания. 1 з,п. ф-лы, 1 ил, 1580499

Изобретение относится к преобразовательной технике в частности к управлению силовыми ключами инверторов и вторичных импульсных источников питания, и может быть использовано для управления мощным полевым транзистором с р-и-переходом, работающим в ключевом режиме.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей и повы, шение рабочей частоты.

На чертеже представлена электриче ская принципиальная cxGM8 устройства.

Устройство для управления ключом на мощном полевом транзисторе 1 содержит зарядный диод 2, накопительный конденсатор 3, зарядный диод 4, накопительный конденсатор 5, управляемый клокачевой элемент

6, отсекающий диод 7, зарядный резистор 8., генератор тока, выполненный на биполярном транзисторе 9, токозадающем резисторе 10, стабилитроне 11, резисторе 12, а также резистор 13, Устройство работает следующим образам.

Первоначальано накопительный конденсатор 3 заряжен через зарядный диод 2 и зарядный резистор 8 до напряжения питания полярностью, показанной на чертеже, с размыканием управляемого ключевого элемента 6. Силовой полевой транзистор 1 с р-и-переходом открывается, для полного открытия необходим прямой так затвора, который формируется генератором тока на биполярном транзисторе 9. При открывании силового полевого транзистора с р-ипереходом напряжение на накопительном конденсаторе 3 прикладывается к зарядному диоду 2, запирая его, потенциал катода которогО стэновится выше потенциала анода, Цепочка, состоящая иэ резистора 12 и стабилитрона 11, создает условия протекания базового тока транзистора 9, ток эмиттера которого задается напряжением стабилизации стабилитрона 11 и токозадающего резистора 10. Стабильный коллекторный ток транзистора 9 является прямым током затвора силового полевого транзистора 1 с р-п-переходом, переводя его e полностью открытое состояние, С момента раэмыкания управляемого ключевого элемента 6 и открытия силового полевого транзистора 1 с р-и-переходом накопительный конденсатор 5 заряжается через открытый силовой полевой транзистор 1 с р-и-переходом и зарядный диод 4 до напряжения питания, полярностью, показанной на чертеже. В момент замыкания ключевого элемента 6 напряжение накопительного конденсатора 5 создает отрицательное напряжение исток — затвор силового палевого

Ч Г ч

2ц

50 транэисторас р-п-переходам, перехватывая на себя и ток его затвора. Силовой палевой транзистор 1 с р-и-переходом запирается, к зарядному диоду 4 также прикладывается запирающее напряжение накопительного конденсатора 5, не давая возможности разряжаться ггаследнему через нагрузку, Поскольку транзистор - акрылся, то опять происходит подэаряд накопительного конденсатора 3 по цепи зарядного резистора 8 и зарядного диода 2, прямое падение напряжения последнего создает условия для выключения генератора тока, собранного на транзисторе 9, а отсекающий диод 7 предотвращает протекание зарядного тока накопительного конденсатора 3 через нагрузку.

По сравнени а с известным предлагаемое устройство обеспечивает управление мащньп1 полевым транзисторам с р-и-переходом за счет получения прямого така затвора для полного открытия транзистора и абратнога напряжения исток — затвор для эапирания этого транзистора, возможность применения в преобразовательных устройствах новой элементной базы — ключей на мошных полевых транзисторах с р-и-переходом, чта па сравнени о с ключами на полевых М,ЦП-транзисторах повышает мощность и надежность преобразователей, сохраняя при этом высокую частоту переключения.

Формула изобретения

1. Устройство для управления кл ачам на мощном полевом транзисторе с р-и-переходом, содержащее формиаователь прямого тока затвора мощного полевого транзистора с р-и-переходом и управляемый ключевой элемент, о т л и ч а ю щ е ес ч тем, чта, с целью уменьшения MBccof8 баритных показателей, введены первый и второй накопительные конденсаторы, первый и второй зарядные диады, отсекающий диод и зарядный резистор, а формирователь прямого тока затвора мощного палевого транзистора с р-и-переходам выполнен в виде биполярного транзистора, коллектор которого предназначен для подключения к затвору мощного палевого транзистора с р-п-переходом, база через балластный резистор соединена с положительной шиной питания, эмиттер через токозадающий резистор соединен с одним выходом первого накопительного конденсатора, катодом первого зарядного диода и катодом стабилитрана,анод которого соединен сбазой,биполярного транзистора, причем анод первого зарядного диода соединен с полажительной шиной питания, другой вывод первого накопительного конденсатора соединен с Одним BbIBopoM Зарядного реэиста1580499

Составитель А.Меркулова

Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор И,Шулла

Заказ 2020 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ра и катодом отсекающего диода, анод которого предназначен для подключения к истоку мощного полевого транзистора с р-и-переходом и соединен с одним выходом второго накопительного конденсатора, другой вывод которого соединен с анодом второго зарядного диода и входом управляемого ключевого элемента, выход которого предназначен для подключения к затвору мощного полевого транзистора с р-п-переходом, а управляющий вход — к выходу источника сигнала управления, катод второго зарядного диода и другой вывод зарядного резистора соединены с отрицательной шиной питания.

2,Устройство поп.1, отл ича ющеес я тем. что, с целью повышения рабочей частоты, введен дополнительный резистор, предназначенный для поДключения между

10 затвором и истоком мощного полевого транзистора с р-п-переходом.