Транзисторный ключ

Авторы патента:

H03K17/60 - представляющих собой биполярные транзисторы (биполярные транзисторы с четырьмя или более электродами H03K 17/72)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах коммутации. Цель - повышение надежности транзисторного ключа путем уменьшения времени пере2 . ключения выходного транзистора. Транзисторный ключ содержит выходной транзистор 1, баз.о-эмиттеркый переход которого шунтирован резистором 2 и защитным диодом 3, первый и второй предварительные транзисторы 4 и 5, а также резисторы 6, 8 и 9 и конденсатор 7. При отпирании первого и второго предварительных транзисторов 4 и 5 происходит форсированное отпирание выходного транзистора 1 постоянным током через резистор 6 и импульсным током через цепь из конденсатора 7 и резистора 8. При запирании предварительных транзисторов 4 и 5 происходит снижение до нуля тока через резистор 6 и форсированное запирание выходного транзистора 1 запирающим смещением за счет энергии, накопленной в конденсаторе 7 через резисторы 8 и 9. 2 ил. в SS

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 03 К 17/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРытиям пРи Гкнт сссР (21) 4458229/07 (22) 10.06.88 (46) 23.04.91. Бюл. У 15. .(75) Г.Б.Бармасов, Н.А.Клочко, Г.В.Королев и 10,А.Ячевский (53) 621,314,58 (088,8) (56) Электронная техника в автоматике. Под ред. 10.И.Конева. Вып, 4;

М.: Сов. радио, 1973, с. 19, рис. 1.2.

Патент США Р 4215279, кл. Н 03 К 17/60, 307/254, 29.07.80.

Электронная техника в автоМатике.

Под ред. Б.И.Конева. Вып. 10. вЂ” И.:

Сов..радио, 1978, с. 51, рис. 11.,а. (54) ТРАНЭИСТОРНЬЙ КЛИЧ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах коммутации. Цель вЂ” повышение надежности транзисторного ключа путем уменьшения времени переI !

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах коммутации систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является повышение надежности транзисторного ключа путем уменьшения времени переключения выходного транзистора.

На фиг. 1 (а,б) приведена электрическая схема транзистор.ного ключа; на фиг. 2 - диаграммы токов и напряжений на элементах транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит выходной транзистор 1, база-эмиттерный

„„SU„„1644372 А1 ключения выходного транзистора.

Транзисторный ключ содержит выходной транзистор 1, баэо-эмиттеркый переход которого шунтирован резистором 2 и защитным диодом 3, первый и второй предварительные транзисторы 4 и 5, а также резисторы 6, 8 и 9 и конденсатор 7. При отпирании первого и второго предварительных транзисторов

4 и. 5 происходит форсированное отпирание выходного транзистора 1 постоянным током через резистор 6 и импульсным током через цепь иэ конденсатора 7 и резистора 8. При запирании предварительных транзисторов 4 и 5 происходит снижение до нуля товЂ” ка через резистор 6 и форсированное запирание выходного транзистора 1 запирающим смещением за счет энергии, накопленной в конденсаторе 7 через резисторы 8 и 9. 2 ил. рнюй переход которого шунтирован первым резистором 2 и защитным диодом 3, 4 первый 4 и второй 5 предварительные Ф@ транзисторы, тип проводимости которйх, противоположен типу проводимости выходного транзистора 1, база которого соединена через третий резистор

6 с коллектором второго предварительного транзистора 5 и через кон- р денсатор 7 и четвертый резистор 8 с коллектором первого предварительного транзистора 4, соединенного через второй резистор 9 с первым входным выводом

Транзисторный ключ работает следующим образом.

16443 72

Допустим,.что до момента времени сигнал управления 10 бып отпираю-, щим. Предварительные транзисторы 4 и 5 и выходной транзистор 1 открыты.

Напряжение 11 эмиттер-коллектор, выходного транзистора 1 равно напряжению насыщения эмиттер-коллектор.

Через выходной транзистор i протекает ток 12, величина которого определяется сопротивлением нагрузки, которая подключается между коллектором выходного транзистора и вторым входным выводом.

Паде me напряжения на резисторе

9 равно входному напряжению 13 за вычетом напряжения насыщения эмиттер-коллектор транзистора «, а напряжение 14 эмиттер-база выходного транзистора равно напряжению насьпцения эмиттер-базового перехода.

Пусть в момент времени й1 изменяется полярность сигнала управления

10, предварительные транзисторы 4 и 5 закрываются, цепь для протекания базового тока выходного транзистора начинает прерываться, что приводит к уменьшению отрицательного напряжения U выходного транзистора (см. фиг. 2, напряжение 14). Одновременно напряжение на коллекторе трацэистора

4 начинает увеличиваться, что приводит к перезаряду конденсатора 7.

Вследствие того, что напряжение на обкладках конденсатора 7 скачком измениться не может, на базовый вывод выходного транзистора 1 начинает поступать запирающее напряжение 14.

В момент времени t выходной транзис2. тор 1 начинает закрываться (см. фиг. 2, напряжение 11). К моменту

40 времени t начинает уменьшаться ток, протекающий через выходной транзистор 1 (см. фиг. 2„ток 12) . К моменту времени t выходной транзистор полностью закрывается. Конденсатор

7 заканчивает перезаряжаться к моменту времени t к этому времени напря° жение на коллекторе транзистора 4 становится равным напряжению на . первом входном выводе, а напряжение на базо-эмиттерном переходе транзистора 1 становится равным нулю. Таким образом, за счет перезаряда кон-. денсатора 7, который осуществляется через резисторы 8 и 9 при закрывании транзистора 4, на базовый вывод вы-ходного транзистора i поступает импульс запирающего напряжения, который ускоряет запирапие транзистора 1, и уменьшает фронт нарастания напряжения эмиттер-коллектор (см. фиг. 2, напряжение 11) и фронт спада тока (см. фиг. 2, ток 12), т. е. уменьшает время закрывания выходного транзистора 1. Постоянная времени дифференциальной цепочки (конденсатор 7вЂ” резисторы 8 и 9), формирующей запирающий импульс на базовый вывод выходного транзистора 1, должна выбираться минимально возможной (исходя из. характеристик применяемых элементов), что обеспечит ее наиболее эффективное действие, Защитный диод

3 обеспечивает ограничение величины запирающего напряжения и тем самым предохраняет база-эмиттерный переход выходного транзистора 1 от пробоя.

Пусть в момент времени t6 сигнал управления. снова сменил знак. Предварительные транзисторы 4 и 5 открываются и создают через резистор 6 цепь для протекания базового тока выходного транзистора 1. Одновременно конденсатор 7 начинает перезаряжаться, в результате чего создается дополнительная цепь для протекания тока выходного транзистора 1 через конденсатор 7, резистор 8 и транзистор 4. За счет форсировки величины базового тока выходного транзистора

1 ускоряется процесс включения выходного транзистора 1 (см. фиг. 2, напряжение 11). Фронт нарастания тока (см. фиг. 2, ток 12) при включении выходного транзистора 1 определяется только постоянной времени цепи нагруз ки.

Резистор 8 осуществляет ограничение величины дополнительного базового тока выходного транзистора 1 при его включении. Таким образом, эа счетприложения к база-эмиттерному переходу выходного транзистора 1 импульса запирающего напряжения уменьшается время закрывания, а за счет создания форсированного базового тока выходного транзистора 1, при его открывании, уменьшается время открывания выходного транзистора 1 °

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий выходной транзистор, коллектор кото рого присоединен к выходному выводу, эмиттер вЂ” к первому входному выводу., а базо-эмиттерный переход шунтирован первым резистором, первый и второй

164 предварительные транзисторы, тип про= водимости которых противоположен типу проводимости выходного транзистора, подключенные эмиттерами к второ- му входному выводу, коллектор первого предварительного транзистора соединен через второй резистор с первым входным выводом, а база подключена к входу управления устройства, третий резистор и конденсатор, подключенный первым выводом к базе выходного транзистора, и четвертый резистор, отличающийся

4372 6 тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения времени переключения выходного транзистора, введен защитный диод, присоединенный параллельно базо-эмиттерному переходу выходного транзистора, при этом второй вывод третьего резистора подключен к коллектору второго транзисто10 ра, база которого объединена с базой первого предварительного транзистора, коллектор которого соединен через четвертый резистор с вторым выводом конденсатора.

1б44372

Составитель В.Ежов

Редактор М.Кузнецова Техред H.ÄHäûê . Корр ект ор Т.Малец

Заказ 1467 Тираж 479 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных стабилизаторах и преобразователях с повышенным входным напряжением

Высоковольтный транзисторный переключатель // 1637018

Изобретение относится к импульсной технике, использовано в импульсных модуляторах и стабилизаторах , Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности работы, Устройство содержит п транзисторов 2, п формирователей 3 управляющих импульсов , п стабилитронов 4

Способ управления квазинасыщенным транзисторным ключом и устройство для его осуществления // 1631712

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных преобразователях, регуляторах и стабилизаторах напряжения или тока

Электронный ключ // 1629982

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях и формирователях импульсов

Электронный ключ // 1626372

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных электронных устройствах

Устройство управления электромеханическим коммутатором с магнитным сердечником // 1626371

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам управления коммутатором с магнитным сердечником

Устройство для автоматического отключения телевизора // 1626370

Коммутатор аналоговых сигналов // 1626369

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для коммутации сигналов в двухтактных запоминающих устройствах

Транзисторное коммутирующее устройство // 1624683

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразователях для коммутации высокого напряжения , в системах вторичного электропитания Цель изобретения - повышение надежности работы

Переключатель тока // 1624682

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматики и источниках вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры

Способ управления транзисторным ключом // 2113053

Изобретение относится к автоматике и может использоваться для управления силовыми транзисторными ключами (ТК) на биполярных транзисторах, используемых в бесконтактной защитно-коммутационной аппаратуре

Устройство управления исполнительными элементами // 2113054

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в приборах коммутации различных исполнительных элементов (ИЭ), а также системах управления

Электронный ключ // 2118696

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в электронных системах зажигания двигателей внутреннего сгорания

Транзисторный ключ // 2138906

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах сливной преобразовательной техники, например, в качестве мощных быстродействующих ключей высокочастотных инверторов

Транзисторный коммутатор // 2166836

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в контактно-транзисторных системах зажигания транспортных средств и предназначено для изготовления в интегральном исполнении

Двухканальный усилитель класса d // 2188498

Изобретение относится к области усилительной и генераторной техники и может быть использовано в широкополосных передающих трактах звукового диапазона частот для радиовещания и звукоподводной связи

Транзисторный ключ с защитой от перегрузки // 2231213

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики, в том числе в информационно-управляющих системах, в качестве электронных ключей

Транзисторный ключ с эмиттерной коммутацией // 2236745

Изобретение относится к электротехнике для использования в преобразователях, вторичных источниках электропитания

Устройство пропорционально-токового управления транзисторным ключом // 2248091

Изобретение относится к преобразовательной технике

Магнитно-транзисторный ключ с эмиттерной коммутацией // 2253942

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в преобразовательных устройствах с повышенным напряжением, в импульсных источниках вторичного электропитания