Устройство для управления переключающим мдп-транзистором

 

Изобретение относится к электротехнике, и позволяет расширить возможности рабо,7ы схемы в различных режимах, упростить схему и снизить массу и габариты устройства. Устройство содержит генератор импульсов, импульсный трансформатор, два стабилитрона, полевой МДП-транзистор. Новизна заключается в способности удерживать транзистор в открьп^ом состоянии,- используя заряд, накопленный в его входной емкости. 2 ил. .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 Н 02 M 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l (21) 4824179/07 (22) 04.04.90 (46) 30.01.92. Бюл. М4 (71) Институт электродинамики АН УССР и

Специальное конструкторско-технс логическое бюро Института электродинамики АН . УССР

I (72) И.А.Криштафович, Б.Б.Лебедев, М.С.Райхман. С.С.Салко и А.Я.Кузьменко (53) 621..316. 727 (088.8) (56) Источники вторичного электропитания,/Под ред. Ю.И.Конева, М.: Радио и связь, 1983., Изобретение относится к электротехнике.и может быть использовано при построении импульсных стабилизаторов, модуляторов и других силовых. устройств.

Известно устройство для управления переключающим транзистором, содержащее генератор импульсов и параллельную

RC-цепь.

Известно также устройство управления

МПД-транзистором, включающее ге оратор импульсов, параллельно которому включена последовательная . цепь из стабилитрона и резистора.: Указанное устройство позволяет согласовать высокий

° уровень напряжения импульсного источнике с малцм уровнем напряжения на затворе переключающего транзистора, Недостатком известных устройств явля, ется отсутствие возможности поддержанйя управляющего напряжения на управляю„„Я2„„1709476 А1

Ъ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИМ МДП-ТРАНЗИСТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, и позволяет расширить возможности работы схемы в различных режимах, упростить схему и снизить массу и габариты устройства. Устройство содержит генератор импульсов, импульсный трансформатор, два стабилитрона, полевой МДП-транзистор. Новизна заключается в способности удерживать транзистор в открытом состоянии, используя заряд, накопленный в его входной емкости. 2 ил. щйх электродах, когда генератор не вырабатывает импульсы.

Наиболее блйзким к предлагаемому является устройство управления переключающим полевым транзистором со статической индукцией, содержащее генератор импульсов, подключенный к первичной обмотке О трансформатора, .вторичная обмотка которого подключена параллельно управляюще-му переходутранзистора через стабилитрон . ©, и параллельную RC-цепь. Устройство также содержит дополнительную обмотку трансформатора, подключенную к дополнительному источнику импульсов.

Недостатком данного устройства, является йеобходимость поддержания переключающего транзистора в открытом состоянии за счет генератора импульсов, вследствие чего с увеличением длительности открытого . состояния растут масса и. габариты трансформатора. Наличие дополнительного ис1709476

3 точника:импульсов и .дополнительной обмотки трансформатора ухудшают массогабаритные показатели.

Цель изобретения — упрощение схемы при одновременном снижении массы и га- 5 баритов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления переключающим

МДП-транзистором, содержащее трансформатор; первичная обмотка которого под-. 10 ключена к.генератору импульсов, а вторичная обмотка через стабилитрон подключена параллельно управляющему пере-. ходу транзистора, введен дополнительный стабилитрон, включенный последователь- 15 но-встречно с вышеупомянутым стабилитроном, причем напряжение стабилитрона

Ост.д дополнительно введенного стабилитрона выбирается из условия

U1 < Ост.д. < Ua.u. 20 где Оэ,и. — амплитуда импульсов, поступаю-, щих с вторичной обмотки трансформатора.на запирание переключающего транзистора;

U> — минимальное напряжение, которое 25 необходимо создать на управляющем переходе, чтобы поддержать транзистор в открытом состоянии, Упрощение схемы и снижение массы и габаритов достигаются в результате приме- 30 нения одного генератора импульсов и одной вторичной обмотки трансформатора (исключая применение дополнительного импульсного источника и дополнительной обмотки). В предлагаемом устройстве дли- 35 тельность открытого состояния переключающего транзистора не влияет на габариты и массу трансформатора, поэтому масса и габариты трансформатора существенно ниже, чем в устройствах с большой длительностью 40 открытого состояния переключающего транзистора.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства управления переключающим

МДП-транзистором; на фиг,2 — временные 45 диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1, вырабатывающий пакет кратковременных импульсов положительной и отрицательной полярностей, импульсный трансформатор 2 50 с первичной 3 и вторичной 4 обмотками, стабилитрон 5, обеспечивающий отпирание транзистора, и стабилитрон 6, обеспечивающий эапирание транзистора.

На фиг. I обозначены: 7 — управляемый полевой МДП-транзистор; 8 — емкость упоавля ющего перехода затвор — исток (С );

9 и 10 — выводы вторичной обмотки 4

На фиг.2 обозначены Uoe.о. — диаграмма напряжения вторичной обмотки 4 импульсного трансформатора 2 при отпирании транзистора; U>. .0 — диаграмма напряжения затвор — исток при отпирании транзистора;

Орбз. диаграмма напряжения вторичной: обмотки 4 импульсного трансформатора 2 при запирании транзистора; Ози,з — диаг-рамма напряжения затвор- исток при запирании транзистора.

Устройство работает следующим образом.

При отпирании транзистора с вторичной обмотки 4 импульсного трансформатора 2 импульс положительной полярности поступает на затвор транзистора 2 импульс положительной полярности поступает на затвор транзистора 7 и заряжает емкость перехода затвор — исток по цепи: вывод 9 вторичной обмотки 4 импульсного трансформатора 2; отпирающий стабилитрон 5, запирающий стабилитрон 6, емкость 8 управляющего перехода; вывод 10 вторичной обмотки.

По окончании зарядного импульса начинается разряд емкости,8 по двум цепям: сопротивление затвор — исток транзистора

7 (порядка 1 1012 Ом); а также стабилитрон б запирания, Стабилитрон 5 отпирания; вторичная обмотка 4 импульсного трансформатора 2. Сопротивление этой цепи также велико, так как через стабилитрон 5 отпирания протекают только токи утечки, что составляет 10 — 100 10 А. Так как постоянная времени разряда емкости 8 велика, транзистор поддерживается в открытом состоянии до 10 — 15 с, С приходом следующего положительного импульса процесс по- . вторяется. При запирании транзистора 7 с вторичной обмотки 4 трансформатора 2 отрицательный импульс поступает íà riepet. ключающий переход транзистора 7, заряд емкости 8 осуществляется по цепи: вывод 10 вторичной обмотки 4 импульсного трансформатора 2; емкость 8; запирающий стабилитрон 6; отпирающий стабилитрон 5; вывод 9 вторичной обмотки 4 импульсного трансформатора 2.

По окончании отрицательного импульса разряд емкости 8 осуществляется по двум цепям: сопротивление участка затвор — исток транзистора, а также вторичная обмотка трансформатора; отпирающий стабилитрон

5; запирающий стабилитрон 6. Так как сопротивление разрядных цепей велико, транзистор 7 находится в закрытом состоянии длительное время (10 — 15 с).

Запиранив и отпирание полевых МДПтранзисторов на длительное время известными схемами управления практически неосуществймо.

:f709476,/ "

Предлагаемоеустройство-автономное. вторичная первым выводом соединена с устройство с регламентировайными массо-: анодом первого стабилитрона, второй выгабаритными-показателями, в котором диа- вод которой предназначен для подключения пазон как открытого, так и закрытого к источнику переключающего МДП-транзисостояния может изменять в широких пре- 5 стора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью делах. упрощения схемы при одновременном сниФ ормул а изобретения жении массы и габаритов, введен дополниУстройство для управления переключа- тельный стабилитрон, катод которого ющим МДП-транзистором, содержащее подключен к катоду первого стабилитрона, а: трансформатор, первичная обмотка которо- 10 анод предназначен для подключения к затвого подключена к генератору импульсов, а ру переключающего МДП-транзистора.

ЙЫо

I Рцг.2

Составитель M.ÆóãðMH

Техред М.Мо гентал Корректор Т,Палий

Редактор А.Лежнина

Заказ 434 Тираж 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