Транзисторный ключ

 

1i i) 73 I 59 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 07.03.78 (21) 2588120!18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М. Кл.2

Н 03К 17/60

Н 03К 17/08

Государственный комитет (53) УДК 621.374.335. .2 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

T А. Глазенко, А. Н. Пискарев и Г. С. Эздрин

Ленинградский институт тонкой механики и оптики (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ

Изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть использовано в усилителях класса D.

Известен усилитель класса АВ, В, С, содержащий термочувствительный элемент, имеющий тепловой контакт с защищаемым полупроводником и электрически соединенный с предварительным усилителем (1).

Известен также транзисторный ключ, содержащий параллельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с резистором утечки и конденсатором задержки и резисторно-диодную цепь с двумя диодами, аноды которых соединены между собой и подсоединены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого диода подключен к базе вспомогательного транзистора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер когорого непосредственно, а база через параллельно соединенные резистор утечки и конденсатор подключены к общей шине L2).

Известные схемы имеют небольшой коэффициент использования транзисторов по току и мощности и обладают низкой надежностью.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования транзисторов по току и мощности и повышения надежности.

Цель достигается тем, что в транзисторный ключ, содержащий параллельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с

5 резистором утечки п конденсатором задержки п резпстивно-диодную цепь с двумя дподамп, аноды которых соединены между собой и подключены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого

10 диода подключен к базе вспомогательного транзистора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмиттер которого непосредственно, а ба15 за через параллельно соединенные резистор утечки и конденсатор подключены к общей шине, введены дподно-тнристорный оптрон и три терморезистора с положительным температурным коэффициентом, имеющих

20 тепловой контакт со структурой параллельно соединенных транзисторов, причем один пз выводов каждого терморезистора подключен к базам параллельно соединенных транзисторов, а другой вывод каждого тер25 морезистора — к точке соединения резисторов делителя входного напряжения и коллектора вспомогательного транзистора, база которого через последовательно соединенные резистор и тиристор оптрона под3р ключена к плюсу источника питания, диод оптрона включен последовательно с выход73! 59! ным резистором делителя входного напряжения, а катод второго диода резистивнодподпой цспп подключен к коллекторам параллельно соед.шенных транзисторов.

На чертеже прпаерепа принципиальная электрическая схема транзисторного ключа.

Ключ содержит источник 1 управляющих импульсов, диодпо-тиристорный оптрон 2, резисторы 3 — б, терморсзпсторы 7, 8 и 9 с полохкитсльным коэффициентом, вспомогательный транзистор 10, диоды 11, 12, параллельно соединенные транзисторы 13, нагрузку 14, источник 15 питания, резистор

1б утечки, конденсатор 17 задержки, параллельно соединенные транзисторы 18 — 23.

Транзпсторньш к;иоч работает следующим образом.

Прп отсутствии перегрузок napaëëñ iüíî соединенных транзисторов по току и мощности вспомогательный транзистор 10 закрыл, сопротивление терморезисторов 7, 8, 9 таково, ITQ падения напряжения на резисторе 4 и диода оптрона недостаточно для срабатывания оптрона 2.

По мере разогрева терморезпсторов 7, 8, 9 из-за того, что пх температурные характеристики имеют малый разброс Iio сравнению с разбросом параметров транзисторов распределение коллскторных токов и мощностей рассеивания в параллельно соединенных транзисторах 13 будет приближаться к равномерному.

Увсличсппс тока через любой из параллельно соединенных приборов ведет к возрастанию потерь мощности в пем, разогре85 тем сpaTy ры стр5ктуры, т. е. к 5величснию сопротивления соответствующего терморезпстора, уменьшению базового, а, следовательно, п коллекторного тока в рассматриваемом приборе. ,Цо определенного времени распределение базовь1х токов примерно равномерное, так как в холодном состоянии сопротивления терморезисторов 7, 8, 9 равны. Транзисторы

18, 20, 22 до определенного момента времени находятся в режиме глубокого насыщения. Наибольший эмиттерный ток течет через транзистор 21, на котором рассеивается наибольшая мощность, вследствие чего терморсзистор 8 увеличивает свое сопротивление быстрее, чем остальные терморезпсторы, при этом базовый ток транзистора 20 уменьшается. В определенный момент начинается спад тока транзистора 21 и рост тока транзистора 23, а потом начинает спадать п ток транзистора 19. По мере спадания эмпттсрпых токов транзисторов 19, 21 температура структур транзисторов 19 и 21 снижается, сопротивления терморезисторов

7 и 8 начинают уменьшаться, а сопротивление терморезистора 9, наооорот, возрастает. Зто ведет к небольшим изменениям эмиттерных токов, а затем процесс устанавливается.

Схема защиты от перегрузок по току работает также, как и в устройстве-прототипе: увеличение выходного напряжения параллельно соединенных транзисторов 13 ведет к отпиранию диода 11, вспомогательного транзистора 10 и запирапию параллельно соединенных транзисторов 13.

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий napaëлельно соединенные транзисторы, делитель входного напряжения, вспомогательный транзистор с резистором утечки и конденсатором задержки и резистив но-диодную цепь с двумя диодами, аноды которых соединены между собой и подключены через резистор к входу транзисторного ключа, катод первого диода подключсн к базе вспомогательного транз стора, точка соединения резисторов делителя входного напряжения подключена к коллектору вспомогательного транзистора, эмпттер которого непосредственно, а база через параллельно соединенные резистор утечки и конденсатор подключены к общей шине, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования параллельно соединенных транзисторов по току и мощности и повышения надежности работы, в него введены диодно тиристорные оптрон и три терморезистора с положительным температурным коэффициентом, имеющих тепловой контакт со структурой параллельно соединенных транзисторов, причем один из выводов каждого терморезистора подключен к базам параллельно соединенных транзисторов, а другой вывод каждого терморезистора — к точке соединения резисторов делителя входного напряжения и коллектора дополнительного транзистора, база которого через последовательно соединенные резистор и тиристор оптрона подключена к плюсу источника питания, диод оптрона включен последовательно с выходным резистором делителя входного напряжения, а катод второго диода резистивно-диодной цепи подключен к коллекторам параллельно соединенных транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ № 3942075, кл. 307 †2, опубл. 04.07.75 (апалог).

2. Лвторское свидетельство СССР № 438114, кл. Н ОЗК 17/08 (прототип).

731591

Составитель В. Трубников

Техред В, Серякова Корректор О. Иоанесян

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1202/5 Изд. № 351 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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