Мостовой регулятор мощности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапмстическин

Респубпкк ()788099 (61) Дополнительное K авт. свид-ву— (22) Заивлено 18.01.79 (2l ) 2714718 j24-07

G 05 F 1/66 с присоединением заявки.%

Государственный комитет (23) Приоритет— ло делам нзабретеннй и открытий

Опубликовано 15,12.80. Бюллетень .% 46

Я,ата опубликования описания 15 1280 (53) УДК 621.316. .728 (088.8) (72) Автор. изобретения

Ю. М. Кузнецов (71) Заявитель (54) МОСТОВОЙ РЕГУЛЯТОР М01цНОСТИ

Изобретение относится к электронике и автоматике и может быть использовано в выходных каскадах мощных импульсных устройств, в системах автоматического управления и реверсировании тока нагрузки, а также в радиоэлектронной аппаратуре различного назначения, Известен мостовой регулятор мощности, содержащий в качестве выходных ключей транзисторы одного типа проводимости, являющиеся частью составных транзисторов, базы которых управляются транзисторами предварительного усилителя. Для исключения сквозных токов в этом регуляторе в цепи управления составными транзисторами включены элементы за-, держки, выполненные на конденсаторах и диодах (1), Недостатками указанного регулятора являются наличие конденсаторов в цепях задержки, что затрудняет его миниатюризацию, а также ухудшает температурную стабильность интервалов времени, на которые рассчитаны цепи задержки включения силовых транзисторов, и недостаточная надежность регулятора.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности мостовой регулятор мощности, содержащий четыре, выходных ключевых элемента, выполненных на транзисторах одного типа проводимости, являющихся частью составных транзисторов (2).

Недостатками известного регулятора являются необходимость четырех управляющих сигналов, гапьванически развязанных между собой, наличие транзисторов разной проводимости, что затрудняет его миниатюриэацию, и сравнительно невысокий КПД, обусловленный значительным потреблением энергии в предварительных каскадах.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД и упрощение цепей управления.

Поставленная цель достигается тем, что в мостовой регулятор мощности введены четыре дополнительных транэистора того же типа проводимости, эмиттеры которых подсоединены к общей шине, базы первой пары и коллекторы второй пары дополнительных транзисторов подключены через резисторы ко входным выводам, кроме того, коллекторы этих транзисторов под40

3 788099 соединены непосредственно к базам составных транзисторов, причем коллекторы первой пары транзисторов через резистор соединены также с базами второй пары дополнительных транзисторов, 5

На чертеже представлена принципиальная схема устройства (половина моста), Регулятор содержит транзисторы 1 мостовой схемы, дополнительные транзисторы 5 и 6, диоды 7 и 8 мостовой схемы, резисторы 9 — 14, вход 15, положительный полюс 16 источника питания, выход 17 устройства, Статическое состояние схемы при подключенном источнике питания характеризуется либо открытыми транзисторами 1, 3, 6 и закрытыми 2, 4, 5, либо закрытыми транзисторами 1, 3, 6 и открытыми 2, 4, 5, Регулятор работает следующим образом.

Все транзисторы регулятора работают в ключевом режиме. На вход 15 поступает сигнал

20 управления, вызывающий одновременно противоположное состояние транзисторов стойки моста. Например, при поступлении положительного импульса на вход 15 должны открываться транзисторы 2 и 4 и закрываться транзисторы 1 и 3.

Однако включению транзистора 4 препятствует шунтирующее действие транзистора 6, который находится в открытом состоянии до тех пор, пока не закроются транзисторы 3 и 2 и тем самым не вызовут запирание транзистора 6 и снятие его шунтирующего действия с эмит30 терного перехода транзистора 4. Таким образом. обеспечиваются задержки включения транзисторов 4 и 2 на время, необходимое для рассасыва-: ния избыточных носителей в базе транзистора 3. При прекращении положительного им- З5. пульса должны открываться транзисторы 3 и 1 и закрываться транзисторы 4 и 2. Однако включению транзисторов 3 и 1 предшествует рассасывание избыточных носителей в базе транзистора 5 и включение транзистора б, шунтирующего эмиттерный переход транзистора 4. Таким образом обеспечиваются задержки включе4 ния транзисторов 3 и 1 на время, необходимое для рассасывания избыточных носителей в базе транзистора 4.

Процесс переключения стойки моста характеризуется запиранием одного иэ составных транзисторов, а затем включением другого, Тем самым исключается протекание сквозного тока через стойку моста в переходном моменте при переключениях. Для управления регулятором с учетом реверсирования тока в нагрузке необходимо два сигнала без гальванической развязки. Применение в регуляторе транзисторов одного типа проводимости расширяет диапазон рабочих температур и значительно облегчает

его ьщниатюризацию.

Формула изобретения

Мостовой регулятор мощности, содержащий четыре выходных ключевых элемента, выполненных на транзисторах одного типа проводимости, являющихся частью составных транзисторов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД и упрощения цепей управления, в него введены четыре дополнительных транзистора того же типа проводимости, змиттеры которых подсоединены к обшей шине, базы первой пары и коллекторы второй пары дополнительных транзисторов подключены через резисторы ко входным выводам, кроме того, коллекторы этих транзисторов подсоединены непосредственно к базам составных транзисторов, причем коллекторы первой пары транзисторов через резистор соединены также с базами второй пары дополнительных транзисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике.

Сб,, вып. 5, М., "Сов.радио", 1973, с. 41 — 49.

2, Авторское свидетельство СССР N 546873, кл. G 05 F 1/бб, 1977.

788099

Составитель Т. Ершова

Редактор В. Романенко Техред И. Асталош Корректор E. Папп

Заказ 8351/56 - Тира к 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4