Полевой транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в силовой коммутационной п аратуре . Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшения м ости, рассеиваемой ключевым МДП-тран з :стором - достигается путем включения luvHTnpy-ii te т.-анчистора 2 между затртром и нет ,ом ключевого МДП-тран- 1 .1 введения конденсатора 9. Ппч чагъ-.рании . левого МЛП-транзистора чсTIP з конденсатор 9 происходит поьышенн-3 ьа.чряжгчия на базе шунтирующего ттн чнстора 2, что увеличивает степень его насыщения и препятствует повышению напряжения на затворе ключевого МЛП-тран гчтора 1. В результате К- ДТ ТГ чгтор форсированно закрывается. IPBOH транзисторный члюч СОДР;ЖЬ:ГГ т открывающий транчь :тор 3, рклн ча ощий транзистор 4 допопнительного типа, диод 5, три речист ира Ь-Л, донолнительнь й диол IS. 1 ил. Ъ (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИН!!g1)g П 03 K 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHGMV ОБИДЕ П:Г)ЬГТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ CGA (21) 4704289/21 (22) 14.06.89 (46) 07.03.91. Бюп. ¹ Ч (75) Б.С.Сергеев (53) 621.382(088.8) (56) Патент СР А №- 45008 )1, кл. Н 03 К 17/04, 19.02. 85., Патент СНА № 4481434„ кл. Н 03 К 17/04, 06.11,84. (54) ПО:1ЕВОП ТРАНЗИСТОР!!ЬЙ КП%Ч (57) Изобретение относится к имг у гьсной технике и может быть использовано в силовой комм: тяпионной яп"зратуре. Цель изобретения — повышенис. быстродействия и уменьшения м -- .сти, рассеиваемой ключевым МДП-трап.;:стором — достигается путем включения

„„SU„„1633486 A 1 шунтиру,.щс г т, .янзис тора 2 между затвором и ис к м ключсвогo МДП трона ."торя ) введения конденсатора 9.

Пр. зал:рани».: .:и свого МПП-транзистора - .рез к;нленс <Тор 9 происходит

TIol.÷øåíè наг ряжения на базе шунтирующег . а из астора .", что увеличивает с гепень егс нясыщ ния и про. ятствует повышению н, пряжени« ня затворе ключевогс "."I П- рян: г- тс ра 1. В результате ключ -вс.и !,пП-тр, тстор форсирс— ванно закрывается...евой транзисторный ..люч с оде! ж :т Ih с открывающий транзп,-тор 3, г ключа|:шпй транзистор 4 дополнительного типа, диод 5, три резистора 6-8, дополнительный диор 5. 1 ил.

1633486

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в силовой коммутационной аппаратуре, устройствах автоматики и источниках вторичного электропитания.

Целью изобретения является повышение быстродействия и уменьшение мощности, рассеиваемой ключевым МДПтранзистором.

Цель достигается эа счет увеличения скорости запирания ключевого

МДП-транзистора путем подключения между его затвором и истоком шунтирующего транзистора, база которого через введенный конденсатор соединена цепью обратной связи с выходом ключа.

При этом обеспечиваются насыщение шунтирующего транзистора, снижение отрицательного влияния емкости затвор- 20 исток и тем самым быстрое запирание ключевого МДП-транзистора.

На чертеже приведена принципиальная схема полевого транзисторного ключ а. 25

Устройство содержит ключевой МДПтранзистор I, например, п-типа, шунтирующий 2 и открывающий 3 транэисторы также п-р-п-типа, включающий транзистор 4 дополнительного типа, ди- 30 од 5, три резистора 6-8 и конденсатор 9.

Ключевой МДП-транзистор 1 включен между силовым 10 и общим 11 выводами ключа.

Конденсатор 9 и первый резистор 6 включены параллельно между силовым выводом 10 ключа и первым выводом второго резистора 7, второй вывод которого подключен к базе шунтирующего 2, 40 коллектору открывающего 3 транзистора и катоду диода 5, Затвор ключевого МДП-транзистора 1 соединен с коллектором шунтируюшего транзистора 2 и с базой включающего 45 транзистора 4 дополнительного типа, эмиттер которого подключен к управляющему выводу 12 ключа, а коллектор через третий резистор 8 — к базе открывающего транзистора 3, Эмиттеры шунтирующего 2 и открывающего 3 транзисторов и анод диев да 5 подключены к общему нынолу ll ключа.

Силовой вывод 10 ключа через на!

5 грузку 13 подключается к клемме 14 питания.

Между эмиттером и коллекгором вк.гючающего транзистора 4 дополнительного типа в обратном включении может быть соединен дополнительный диод 15, Устройство функционирует следующим образом, При поступлении положительного импульса на управляющий вывод 12 ключа открывается транзистор 4 и далее транзистор 3. Вследствие этого шунтирукщий транзистор 2 запирается, а через прямосмещенный змиттерно-базовый пере од транзистора 4 на затвор ключевого МГ(П-транзистора 1 подается положительное напряжение. Транзистор открывается, и через нагрузку 13 протекает ток. !

При поступлении управляющего импульса отрицательной полярности включающий транзистор 4 закрывается и прекращается подача положительного напряжения иа затвор ключевого МДПтранзистора 1. При этом открывающий транзистор 3 самоэапирается за счет отсутствия базового тока, чему способствует также дополнительный диод 15.

После этого током через резисторы 6 и 7 открывается шунтирующий транзистор 2, обу =лавливая быстрый разряд емкости затвор †ист ключевого

МДП-транзистора 1, в результате чего ток через него начинает уменьшаться, а напряжение на силовом выводе Ip увеличивается. Конденсатор 9 при этом начинает заряжаться, что приводит к увеличению тока базы шунтирующего транзистора 2 и росту степени его насыщения.. Параэитная емкость затвор-сток МДП-транзистора 1 препятствует запиранию этого транзистора, так как напряжение íà его загворе также увеличивается. Для устранения этого эффекта и служит дополнительная цепь положительной обратной связи через конденсатор 9 и резистор 7 к базе шунтирующего транзистора 2, коллекторный ток которого препятствует увеличению напряжения на затворе МДП-транзистора 1. Тем самым уменьшается длительность спада тока стока и, следовательно, уменьшается мощность, рассеиваемая транзистором I на этапе его выключения.

Конденсатор 9 разряжается во время открытого состояния транзистора 1, а защитный диод 5 снимает отрицательное напряжение с база-эмиттерного перехода транзистора 3.

Составитель В. Лементуев

Техред Л.Одийнык Корректор С.Черни

Редактор Н.Лазаренко

Заказ 622 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113П3 5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5 16

Формула изобретения

Полевой транзисторный ключ, содержащий ключевой МДП-транзисгор, включенный между силовым и общим выводами ключа, шунтирующий и открывающий транзисторы, включающий транзистор дополнительного типа, диод и три резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия уменьшения мощности, рассеиваемой ключевым МДП-транзистором, в него введен конденсатор, включенный параллельно с первым резистором между силовым выводом и первым выводом вто33486 6 рого резистора, второй вывод которого соединен с базой шунтирующего транзистора, коллектором открывающего транзистора и катода диода, причем затвор ключевого МДП-транэистора соединен с коллектором шунтирующего транзистора и базой включающего транзистора дополнительного типа, эмиттер которого подключен к управляющему выводу ключа, а коллектор через третий резистор — к базе открывающего транзистора, эмиттер которого соединен эмиттером шунтирующего транзистора, анодом диода и общим выводом ключа.