Двухпозиционный транзисторный переключатель
Изобретение относится к импульсной технике и может 6ыть использовано в электронных коммутационных устройствах преобразователей частоты. Цель изобретения - уменьшение статических потерь при упрошении устройства. Достижение цели обеспечено введением диода, шунтирующего в инверсном включении раскачивающий транзистор, и пэралпельной RC-цепи, шунируюьдей эмиттерный переход силового транзистора.1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ls>ls Н 03 К 17/60
ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ И КО МИТ ET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 4606544/21 (22) 15,11.88 (46) 23.01.91, Бюл. М 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72} В.С.Васильев и А.А,Сухов (53) 621.382(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР
М 978346, кл. Н 03 К 17/60, 1981.
Авторское свидетельство СССР йя 1298885, кл, Н 03 К 17/60, 1937.
Я „1622938 А1 (54) Д8УХПОЗИЦИОННЫЙ ТРАНЗИСТОРНЫЙ Г1ЕРЕКЛ!О lATEË6 (57) Изобретение относится к импульсной технике и может бысть использовано в электронных коммутационных устройствах преобразователей частоты. Цель изобретения— уменьшение статических потерь при упрощении устройства. Достижение цели обеспечено введением диода, шунтируЮщего в инверсном включении "раскачивающий" транзистор, и параллельной РС-цепи, шунтируюией эмиттерный переход силового транзистора. 1 ил.
1622938
2, з
30 3
Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных коммутационных устройствах преобразователей частоты.
Целью изобретения является уменьшение статических потерь при упрощении переключателя, Ра чертеже изображена принципиальная электрическая схема двухпозиционного переключателя. (Два ключа переключателя выполнены и идентично, поэтому раскрыга схема только одного ключа), Двухпозиционный транзисторный песек ючатель содержит два последовательно соединенных транзисторных ключа 1,1 "
1.2, включенных между шинами 2 и 3 постоянного тока. Общая точка соединения этих ключей является i. ходом 4 переключателя, к которому подсоединяется нагрузка, Переключатель управляется от входного трансформатора 5 с втоглчными обмотками 6.1 и
6.2. Ключ содержит силовой транзистор коллектор-эмиттерн ый переход которого зашунтирован диодом 8, "раскачивающий" транзистор 9, база-эмиттерный переход которого эашунтирован резистором 10, диод
11 отрицательной обратной связи, усилитель 12 мощности, формирователь 13 импульсов, блок 14 задержки, цепь 15 положительной обратной связи, диод б, шунтирующий переход эмиттер-коллектор
"раскачивающего" транзистора 9 и параллельная RC-цепь 17, шунтирующая базовый переход силового транэисгора 7. В усилитель 12 м эщности входят транзистор
18 и резистор 19. Формирователь 13 им пульсов содержит транзистор 20 с диодом
21, резисторами 22 — 24 и конденсатором
25. В блок 14 задержки входят конденсатор 26 и резистор 27, в цепь 15 положительной обратной связи — диод 28 и резистор 29, в параллельную РГ-цепь 17— конденсатор 30 и резистор 31.
В каждом ключе силовой транзистор 7 и
"рас.,ачивающий" транзистор 9 соединены по схеме составного транзистора с раздельными коллекторами, причем коллектор "раскачивающего" транзистора 9 и цепи положительного пи . ния усил,теля 12 мощности, фор 1лроваз-."ля ",3 импульсов и блока
14 задержки соединены непосредственно с первым выводом вторичной обмогки трансформатора, а вт рой вы..од этой обмотки подключен к эмиттеру силового транзистора и образует общую шину ключа.
Между первым выводом и общей шиной подключен блок 14 задержки. Между выходом этого блока и базой "раскачивающего" транзистора 9 подключены последовательно формирователь 13 импульсов и усили тель 12 мощности, Цепь 15 положительной обра ной связи включена между коллектором силового транзистора 7 и входом усилителя 12 мощности. Диод 11 отрицательной обратной связи подключен анодом к базе
"раскачивающего" транзистора 9, а като,1ом— к оллектору силового транзистора 7, Двухпозиционный транзисторный пер ключэтел работэет следующим образом.
Вторичные об мотки 6.1 v. 6.2 трансформатора 5 включены так, что формируемые на них напряжения являют я противофазнь и, Положительным напряжением на начальном выводе вторичной обмотки 6. 1 д:".т перезарядка конденсатора
26 берез резистор 27 от значения О одп„ равного примерно 4В. Время перезарядки определ е-:ся посгпяннпй времени (R27, C 26) и выбираетс .. ;ределах нескольких микросекунд ГТза,,реэ Т„-л, включается транзистор 20. потенциал его коллектора уменьшается до нуля и с помощью дифференцирующей цг-.пи на резисторе 23 и конденс;.т .. ne 25 формируется короткий и ;пульс, ко орь, усиливается по мощности с помощью рэ зистора 18, усилитель 12 мощности и и с пает в базу транзистора 9
; виде сформ; рованного импульса тока
Запир;,ее отрицательное напряжение нэ б»;:; транзистора 7, которое подавалось на не от вторичной обмотки 6.1 через д"од 6, к залому времени ywe снято. Задержанный управляющий импульс включает гранзис оры 7 и 9. Погенциал транзистора
1 уме; ьшается до 1 — 2 В, Откр,шается диод
28 цепи 15 положительной обратной связи и происходит самоподхват и фиксация включенного состояния.
При смен» полярности нэ обмотке 6,1 трансформатора 5 транзистор 7 принуди1ельно зэкрывае г я через диод 16, потенциал коллектора тг знэистора 7 повышается, действие положительной обратной связи через цепь 15 прекращается, и ключ фиксируется в положении "Выключено", Такой характер носит процесс переключения ключей в момент запуска переключателя в работу. R ;ал.нейшем характер работы несi. элько изменяется.
В момент включения одного из ключей потенциал на еi 0 коллекторе, еще до прихода запускающего импульса в его базу. быстро уменьц;эется от значения полного напряжения питания до значения около -1 В.
Обусловлен этот процесс переброса потенциала при включении ранее выключенного ключа наличием ь.ндуктивности рассеяния в нагрузке переключателя. Энергия, запасенная в этой индуктивности к мак снту вкл,:очения клю <э. застав, ii= - 1 практически
1622938
Составитель С. Шевцов
Те; ред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шекмар
Редактор А. Шандор
Заказ 11 1 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га. арина, 101 мгновенно изменить потенциал на противоположное значение. Ток, накопленный в индуктивности рассеяния, замыкается в этот момент через диод 8, шунтирующий силовой транзистор 7, В этот момент вступает в действие цепь
15 самоподхвата, и ключ остаачся включеннь м.
Отличие работы данного ключа состоит в том, что половину периода транзисторы 9, 18 и 20 находятся в инверсном состоянии, ;.к км цепи «; питания и посредственно соединены с начальным выводом BTopK÷íýé обмотки 6.1. В базе этих элеме. тов монет накаплизаться избы;очный заряд неосновных носителей, поэтому в первый момент изменения потенциала на обмо-.ке . низкого на высокий эти элементы особе о транзистор 9, могут проводить, при этом образуется ложными запускаю "ций импульс.
Для устранения этого явл .ния необходимо до минимума умен,ши-, эаояд неосновнь х носителей в базе трчнзистлоа 9 к м,мен1у изменения потенциала на обмотках управляющего rpa. сфог,матеря 5.
Уменьшить заряд можно, ec;i создать параллельную цепь для транзистора 9, когда он находится в инверсном рем,име. Эта цепь создаемся диодом 16, включенным параллельно грлнзистору 9. При огрицательном напряжении на начальном выводе обмотки
6.1 ток запирания транзистора 7 по ти полностью проходит ерез диод 16, который обеспечивает активное и быстрое запирание его. При этом, конденсатор 30 цепи 17 перезаряжается до некоторого отрицательного значения, уменьшенный, но не сведенный полностью к нулю. Заряд неосновных носителей в базе транзистора 9 полностью нейтрализуется параллельной цепью 17, и ложный отпирающий импульс в момент изменения потенциалов на обмотках управляющего трансформатора 5 не возникает.
Так удается снизить статические потери за счет исключения выпрямителя и соответ5
45 ствующего умен шения напряжения на вторичных обмотках трансформатора 5 при одновременном упрощении схемы.
Формула изобретения
Двухпозици нный транзисторный переключатель, содержащий трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками и двВ ключа, которые включены последовательно между шинами постоянного тока. общая шина ключей образует выход двухпозиционного транзисторного переключателя, каждый из ключей содержит силовой транзистор, коллекторно-эмиттерный пероход которого зашунтирован диодом, "раскачизающий" транзистор, эмиттер которо о с единен с базой силового транзистора, а также последовательно вкл,оченные между базой "раскачивающего" транзистг ра и первым выводом вторичной обмотки усичитель мощности, формирователь импульссв и блок задержки, у Yî-орых цепи отрицательного питания ьмесче с вторым выводо ... вторичной обмотки соединены с эмитте ром силового транзистора, коллектор которого через диод отрицательной обратной связи, включенный в обратном напоавлении, соединен с базой "раскачива ощего" транзистора и чеоез цепь положительной обратной связи соединен с входом усилителя мощности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения статических потерь при упрощения переключате.я, введены дополнительный диод, который шунтирует коллекторноэмиттерный переход "раскачивающего" транзистора, резистор, который шунтирует базо-эмиттерный переход "раскачивающего" транзистора, и параллельная RC-цепь, которая шунтирует база-эмиттерный переход силового транзистора, причем коллектор "раскачивающего" транзистора и выводы цепи питания усилителя мощности, формирователя импульсов и блока задержки подключены к первому выводу вторичной обмотки трансформатора.
