Магнитно-транзисторный ключ

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве быстродействующего магнитно-транзисторного ключа с выравниванием токов параллельно включенных транзисторов. Цель изобретения - повышение быстродей- 3 ствия и надежности за счет обеспечения точности выравнивания токов. Магнитотранзисторный ключ содержит трансформатор 1 тока с первой и второй первичными обмотками 2-1 и 2-2, шину 3 цепи нагрузки для силовых транзистора 4, 5, вторичную обмотку 6 трансформатора 1, магнитопровод 7 которого выполнен замкнутым со средним отверстием. Вторичная обмотка 6 расположена на магнитопроводе 7, по которому проходят встроенные магнитные потоки пары обмоток 2-1 и 2-2. Особенности выполнения магнитопровода 7 и соответствующие подключение первичных обмоток позволяют обеспечить точность выравнивания токов, что при высоком быстродействии определяет повышенную надежность. 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 К 17/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624238/21 (22) 22,12.88 (46) 23;07.92, Бюл, N 27 (71) Калужский научно-исследовательский институт телемехайических устройств (72) А. Г, Поликарпов и А. Н. Фролов (56) Электросвязь, 1981, (ч.. 10. с. 48-51, Авторское свидетельство СССР

М 913596, кл. Н 03 К 17/60, 1980. (54) МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано s качестве быстродействующего магнитно-транзисторного ключа с выравниванием токов параллельно включенных транзисторов, Цель изобретения — повышение быстродей!

Ж„„1750047 А1 ствия и надежности за счет обеспечения точности выравнивания токов. Магнитотранзисторный ключ содержит трансформатор 1 тока с первой и второй первичными обмотками 2-1 и 2-2, шину 3 цепи нагрузки для силовых транзистора .4, 5, вторичную обмотку 6 трансформатора 1; магнитопровод 7 которого выполнен замкнутым со средним отверстием. Вторичная обмотка 6 расположена на магнитопроводе 7, по которому проходят встроенные магнитные потоки пары обмоток 2-1 и 2-2. Особенности выполнения магнитопровода 7 и соответствующие подключение первичных обмоток позволяют обеспечить точность выравнивания токов, что при высоком быстродействии определяет повышенную надежность. 1 ил.

С:

1750047

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в бесконтактной коммутационной аппаратуре в качестве быстродействующих магнитнотранзисторных ключей с выравниванием токов нескольких параллельно включенных транзисторов.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности за счет обеспечения точности выравнивания токов.

На чертеже представлена принципи-. альная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство содержит трансформатор 1 тока с первой и второй первичными обмотками 2-1 и 2-2, соответственно, объединенные выводы которых подключены к шине 3 цепи нагрузки, два силовых транзистора 4 и

5, вторичную обмотку 6 трансформатора 1 тока. Магнитопровод 7 трансформатора 1 тока выполнен замкнутым со средним отверстием, Базы силовых транзисторов 4 и 5 подключены к шине 8 управления через соответствующие резисторы 9 и 10, а эмиттеры подключены к общей шине 11 источника питания. Вторичная (выравнивающая) обмотка 6 расположена на магнитопроводе 7. по которому проходят встречные магнитные потоки пары первичных обмоток 2-1 и 2-2.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении управляющего сигнала на шину 8 устройства начинается процесс включения транзисторного ключа, При этом один из транзисторов, например, транзистор 4 более быстродействующий, и ток в

его силовой цепи появляется раньше, чем в силовой цепи другого транзистора, Этот ток, протекал по обмотке 2-1 трансформатора 1 тока, вызывает появление магнитного потока в магнитопроводе 7. Это; изменяющийся магнитный поток вызывает появление тока во вторичной выравнивающей обмотке 6 такого направления, что скорость открывания транзистора 4 уменьшается, а транзистора 5 увеличиваетсл. Таким образом, вторичная выравнивающая обмотка 6 вызывает перераспределение токов, поступающих в управляющие выводы транзисторов {или изменяет потенциалы на управляющих выводах транзисторов). В случае использования биполярных транзисторов напряжение, прикладываемое к вторичной выравнивающей обмотке 6, составляет доли вольта и определяется разностью напряжений прямосмещенных база-эмиттерных переходов. Вследствие этого индуктивность намагничивания может быть значительно уменьшена. В открытом состоянии транзисторов происходит также симметрирование их токов. При этом, если используются транзисторы с одинаковым допустимым током, то обмотки 2-1 и 2-2 имеют одинаковое число витков. Обмотка 6 может иметь отличное от обмоток 2-1 и 2-2 число витков, Следует также. отметить, что в таком ключе возможно испольэовать транзисторы с разными допустимыми токами. При этом число витков обмоток 2-1 и 2-2 должно быть обратно пропорционально допустимому току транзистора, в силовую цепь которого она включена. В этом случае появляется возможность использовать в качестве одного иэ транзисторов более высокочастотный, но с меньшим допустимым током прибор, что приводит к ускорению времен включения и выключения всего ключа в целом. Работа ключа в этом варианте ничем не отличается от ранее описанной, за исключением того, что токи выравниваются в своем относительном значении к максимально допустимому току для данного транзистора, Рассмотрим теперь процесс выключения ключа. При поступлении запирающего управляющего сигнала на шину 8 начинается процесс выключения наиболее быстродействующего транзистора. Однако уменьшение тока в силовой цепи этого транзистора вызывает появление тока во вторичной выравнивающей обмотке 6 такого направления, что процесс выключения этого ключа замедляется. Но одновременно с этим этот ток формирует выключение другого транзистора. Таким образом и во время процесса выключения поддерживае",сл д ;.намическое выравнивание токов силовых цепей транзисторов. . Работа магнитно-транзисторного ключа с выравниванием токов N параллельно включенных транзисторов ничем не отличается от описанной.

Но для организации нормальной работы в этом случае форма магнитопровода трансформатора тока должна быть такой, чтобы вторичные выравнивающие обмотки трансформатора тока охватывали только часть магнитопровода. по которой проходят встречные магнитные потоки пары первичных обмоток, включенных в силовые цепи транзисторов.

Формула изобретения

Магнитно-транзисторный ключ, содержащий два силовых транзистора, эмиттеры котооых подключены к общей шине источника питания, коллектор первого силового транзистора через соответствующую первую первичную обмотку трансформатора тока соединен с первым выводом встречно

1750047

Составитель Л.багян

Редактор С,Патрушева Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Э.Лончакова

Заказ 2604 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 включенной второй первичной обмотки, вторичная обмотка трансформатора тока первым выводом подключена к базе первого силового транзистора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродей- 5 ствия и надежности за счет обеспечения точности выравнивания токов, введено два резистора, а магнитопровод трансформатора тока выполнен замкнутым, причем второй вывод второй первичной обмотки подключен к коллектору второго транзистора, объединенные выводы первичных обмоток — к шине цепи нагрузки, второй вывод вторичной обмотки трансформатора тока соединен с базой второго силового транзистора. а каждый резистор включен между шиной управления и базой соответствующего силового транзистора.