Силовой ключ на мдп-транзисторе


 


Владельцы патента RU 2469473:

Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" (RU)

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах. Технический результат заключается в повышении надежности работы силового ключа. Для этого предложен силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого зашунтирована двумя последовательно соединенными резисторами, конец вторичной обмотки трансформатора соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, к затвору которого анодом подключен стабилитрон, транзистор, при этом введен диод, анод которого подключен к началу вторичной обмотки трансформатора, а катод - к катоду стабилитрона, эмиттер транзистора подключен к точке соединения резисторов, база - к истоку, а коллектор - к затвору МДП-транзистора. 1 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах.

Известен силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий разделительный трансформатор, диод и два резистора (микросборки ВКУ8-3.01 КСНЛ. 430104.001-01 ТУ, параметры которых приведены на листе 4, а структурная схема - на листе 51). Этот ключ имеет гальваническую развязку от цепей управления и однополярное управление МДП-транзистором, что обеспечивает этому ключу устойчивость к пробою подзатворного диэлектрика вдоль трека ядерной частицы (Иванов Н.А., Митин Е.В., Пашук В.В., Тверской М.Г. SEGR-эффект в МОП-транзисторах, облученных протонами. Радиационная стойкость электронных систем, "Стойкость - 2010", научно-технический сборник, выпуск 13, М., 2010, с.95-96).

Недостатком этого ключа является большое время выключения, т.к. разряд емкости затвор-исток происходит через высокоомный разрядный резистор.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий два резистора и транзистор, базо-эмиттерный переход которого зашунтирован одним резистором, а эмиттер соединен с началом вторичной обмотки, конец вторичной обмотки трансформатора соединен с истоком МДП-транзистора и через другой резистор с базой транзистора, а коллектор транзистора через стабилитрон соединен с затвором МДП-транзистора (патент РФ №2390094), который выбран в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является двухполярное управление МДП-транзистором, что уменьшает его устойчивость к эффекту SEGR и приводит к понижению надежности.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, параллельно вторичной обмотке которого включены два последовательно соединенных резистора, конец вторичной обмотки трансформатора соединен с истоком МДП-транзистора; стабилитрон, анод которого подключен к затвору МДП-транзистора; транзистор; введен диод, анод которого соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, а катод - с катодом стабилитрона; эмиттер транзистора подключен к точке соединения резисторов, база соединена с истоком, коллектор - с затвором МДП-транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема силового ключа на МДП-транзисторе.

Силовой ключ на МДП-транзисторе содержит трансформатор (1) с первичной обмоткой (2) и вторичной обмоткой (3); резисторы (4) и (5), которые соединены последовательно и подключены ко вторичной обмотке (3) трансформатора (1); конец вторичной обмотки (3) соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора (6); начало вторичной обмотки (3) через диод (7) в положительном направлении и стабилитрон (8) в стабилизирующей полярности подключено к затвору МДП-транзистора (6); транзистор (9), эмиттер которого подключен к точке соединения резисторов (4) и (5), база - к истоку, а коллектор - к затвору МДП-транзистора (6).

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку (2) трансформатора (1) коротких положительных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке (3) также появляются короткие положительные импульсы с большой скважностью.

Положительный потенциал с начала вторичной обмотки (3) через диод (7) и стабилитрон (8) поступает на затвор МДП-транзистора (6), отрицательный же потенциал с конца вторичной обмотки (3) поступает на исток МДП-транзистора (6), происходит быстрый заряд емкости затвор-исток МДП-транзистора (6) и он открывается.

В паузе между короткими положительными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое отрицательное напряжение, которое на затвор МДП-транзистора (6) не пропускает диод (7), и величины которого на выходе делителя (4) (5) недостаточно для открывания транзистора (9), и он будет закрыт; емкость затвор-исток МДП-транзистора (6) остается заряженной положительным напряжением и, следовательно, он остается открытым.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку (2) трансформатора (1) коротких отрицательных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке (3) также появляются короткие отрицательные импульсы.

Отрицательный потенциал с начала вторичной обмотки (3) через резистор (4) открывает транзистор (9), происходит быстрый разряд емкости затвор-исток МДП-транзистора (6) и он закрывается.

В паузе между короткими отрицательными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое положительное напряжение, величины которого недостаточно для открывания стабилитрона (8), оно не поступает на затвор МДП-транзистора (6) и он остается закрытым.

В предложенном устройстве сохранено быстродействие прототипа за счет активного шунтирования затвор-исток МДП-транзистора (6) транзистором (9), исключено отрицательное напряжение на затворе и, следовательно, повышена надежность при воздействии тяжелых заряженных частиц.

Опытный образец устройства был собран на трансформаторе ТИЛ2В, резисторах (4) и (5) 510 Ом и 200 Ом. МДП-транзисторе (9) 2П793А4, диоде (7) 2Д510А, стабилитроне (8) 2С133В и транзисторе (9) 2Т3117А.

При управлении импульсами с амплитудой 10 В длительностью 10 мкс и периодом 100 мкс время включения-выключения составило 4 мкс, U зи max=7 В, U зи min=-0,2 В.

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.

Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, вторичная обмотка которого зашунтирована двумя последовательно соединенными резисторами, конец вторичной обмотки трансформатора соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, к затвору которого анодом подключен стабилитрон, транзистор, отличающийся тем, что введен диод, анод которого подключен к началу вторичной обмотки трансформатора, а катод - к катоду стабилитрона, эмиттер транзистора подключен к точке соединения резисторов, база - к истоку, а коллектор - к затвору МДП-транзистора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к схемотехнике переключения мощных биполярных транзисторов. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных бесконтактных коммутационных устройствах. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных бесконтактных коммутационых устройствах. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных слаботочных коммутационных устройствах, где требуется гальваническая развязка цепей управления от выходных шин, например в телеметрии.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных бесконтактных коммутационных устройствах. .

Изобретение относится к электротехнике для использования в импульсных вторичных источниках электропитания. .

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в энергетике, электротехнической и электроэнергетической промышленности, на электротранспорте, в электроприводе, в том числе и высоковольтном.

Изобретение относится к импульсной технике для использования в безконтактных коммутационных устройствах. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных устройствах, вращающейся машине или в двигателе транспортного средства для преобразования переменного тока в постоянный или наоборот или для изменения формы, амплитуды и частоты тока

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в силовых импульсных устройствах для управления электродвигателями в качестве формирователей тока в обмотках электродвигателя. Технический результат заключается в повышении быстродействия импульсного усилителя мощности. Технический результат достигается тем, что в качестве гальванической развязки импульсного усилителя применен быстродействующий гальванически изолированный ключ, обеспечивающий суммирование входного импульсного сигнала с прямоугольным напряжением опорной частоты, и применена двухкаскадная схема усиления мощности сигнала. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике. Технический результат заключается в повышении надежности МДП-транзистора. Такой результат достигается тем, что силовой ключ на МДП-транзисторе содержит трансформатор, ограничительный резистор, два диода и транзистор n-р-n типа, между базой и эмиттером которого включен резистор, конец вторичной обмотки трансформатора соединен с истоком МДП-транзистора, в трансформатор введена дополнительная вторичная обмотка, начало которой соединено с концом вторичной обмотки трансформатора, а конец дополнительной вторичной обмотки через ограничительный резистор соединен с базой n-р-n транзистора, переход коллектор - эмиттер которого подключен параллельно выводам затвор - исток МДП-транзистора, дополнительно введены третий диод и два конденсатора, все диоды и конденсаторы включены по схеме умножителя положительных импульсов, вход умножителя подключен ко вторичной обмотке трансформатора, а выход - к выводам затвор - исток МДП-транзистора. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Электрическое коммутационное устройство (10) содержит множество управляемых электронных выключателей (12), каждый из которых содержит первый главный электрод (12А), второй главный электрод (12В) и электрод (12С) управления. Выключатели (12) расположены таким образом, что образуют матрицу (14), содержащую по меньшей мере два столбца (16), каждый из которых содержит несколько выключателей (12), и строки (18), каждая из которых содержит один из выключателей (12) каждого столбца (16). Первый главный электрод (12А) каждого выключателя (12) электрически соединен с первой электрической ветвью (20) своего столбца (16), при этом первые ветви (20) столбцов (16) электрически соединены между собой в первом электрическом узле (22). Второй главный электрод (12В) каждого выключателя (12) электрически соединен со второй электрической ветвью (24) своего столбца (16), при этом вторые ветви (24) столбцов (16) электрически соединены между собой во втором электрическом узле (26). Устройство (10) содержит несколько отдельных ветвей (28) управления, при этом электрод (12С) управления каждого выключателя (12) электрически соединен с одной и той же ветвью (28) управления своей строки (18). Технический результат - обеспечение одновременности срабатывания переключателей при коммутации. 5н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к устройству для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Электронное реле выполнено без изменения и доработки посадочных мест и содержит два светодиода разного цвета. Реле устанавливают на вагонах метрополитена в блок БУ-13 тиристорного регулятора РТ-300 на посадочные места РЭК-24. Технический результат заключается в увеличении срока службы блока управления БУ-13. 3 ил.
Наверх