Силовой ключ на мдп-транзисторе


 


Владельцы патента RU 2469474:

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, конец вторичной обмотки которого соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, два диода и резистор, анод первого диода и катод второго диода подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, катод первого диода - непосредственно, а анод второго диода через резистор подключены к затвору МДП-транзистора, при этом введены два конденсатора, первый включен между затвором и истоком МДП-транзистора, второй - между анодом второго диода и истоком МДП-транзистора. 1 ил.

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных коммутационных устройствах, особенно в коммутационных устройствах космических аппаратов, где есть воздействие тяжелых заряженных частиц, а также там, где не требуется быстрое переключение ключей с крутыми фронтами напряжения и тока, приводящими к возникновению помех, так как помехи лучше не создавать, чем потом с ними бороться.

Известен силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, резистор, диоды и два транзистора, эмиттеры и базы двух взаимодополняющих транзисторов соединены непосредственно, эмиттеры транзисторов подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, конец которой подключен к истоку МДП-транзистора и через резистор к базам транзисторов, коллекторы которых через диоды в отпирающем направлении подключены к затвору МДП-транзистора (патент РФ №2337473), который выбран в качестве прототипа.

Недостатком этого ключа является двухполярное управление МДП-транзистором, что уменьшает его устойчивость к эффекту SEGR и приводит к понижению надежности (Иванов Н.А., Митин Е.В., Пашук В.В., Тверской М.Г. SEGR-эффект в МДП-транзисторах, облученных протонами. Радиационная стойкость электронных систем, "Стойкость - 2010", научно-технический сборник, выпуск 13, М., 2010, с.95-96).

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в силовом ключе на МДП-транзисторе, содержащем трансформатор, конец вторичной обмотки которого соединен с истоком МДП-транзистора; диоды и резистор, причем анод первого диода соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, а катод с затвором МДП-транзистора; введен первый конденсатор, который включен между затвором и истоком МДП-транзистора, катод второго диода соединен с началом вторичной обмотки трансформатора, а анод через резистор с затвором МДП-транзистора; введен второй конденсатор, который подключен между анодом второго диода и истоком 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), конец которой непосредственно соединен с истоком МДП-транзистора (4); первый диод (5), анод которого подключен к началу вторичной обмотки (3), а катод к затвору МДП-транзистора (4), между затвором и истоком которого включен конденсатор (6); второй диод (7), катод которого подключен к началу вторичной обмотки (3), а анод через резистор (8) - к затвору МДП-транзистора (4); конденсатор (9), который включен между анодом диода (7) и истоком МДП-транзистора (4).

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.

Положительные импульсы с начала вторичной обмотки (3) через диод (5) поступают на конденсатор (6) и затвор МДП-транзистора (4), происходит заряд конденсатора (6) и емкости затвор-исток МДП-транзистора (4), и он открывается.

В паузе между короткими положительными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое отрицательное напряжение, которое на затвор МДП-транзистора (4) не пропускает диод (5); диод (7), приоткрываясь, заряжает конденсатор (9) до небольшого отрицательного напряжения, величины которого недостаточно, чтобы через резистор (8) разрядить емкости конденсатора (6) и затвор-исток МДП-транзистора (4), и 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, которые заряжают конденсатор (9) до отрицательного напряжения - происходит разряд конденсатора (6) через резистор (8) до величины, близкой к нулевой, и МДП-транзистор закрывается.

В паузе между короткими отрицательными импульсами на вторичной обмотке (3) присутствует небольшое положительное напряжение, которое, приоткрывая диод (5), не дает напряжению затвор-исток МДП-транзистора (4) становиться отрицательным, а близким к нулю - положительным, и МДП-транзистор (4) остается закрытым.

В предложенном устройстве исключено появление отрицательного напряжения на затворе МДП-транзистора (4) и, следовательно, повышена надежность при воздействии тяжелых заряженных частиц.

Опытный образец устройства был собран на: трансформаторе ТИЛ2 В (1); МДП-транзисторе (4) 2П7160 В; диодах (5) и (7) 2Д510А; конденсаторах (6) и (9) 0,1 мкФ; резисторе 6,8 кОм.

При управлении импульсами с амплитудой 10 В длительностью 8 мкс и периодом 42 мкс время включения-выключения составило 100 мкс, U зи max=7,5 В, U зи min=0,4 В.

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

Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, конец вторичной обмотки которого соединен непосредственно с истоком МДП-транзистора, два диода, катод одного из которых подключен к затвору МДП-транзистора непосредственно, и резистор, отличающийся тем, что анод первого диода и катод второго диода подключены к началу вторичной обмотки трансформатора, анод второго диода через резистор подключен к затвору МДП-транзистора; введены два конденсатора, первый включен между затвором и истоком МДП-транзистора, второй - между анодом второго диода и истоком МДП-транзистора.



 

Похожие патенты:

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

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 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