Устройство для управления силовым транзистором

 

Союз Соввтсинк

Социалистнчвсмнк

Picnydw«

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ

l г г (бт) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено100180 (2! ) 2870705j 24-07

- я)м, к,.з

Н 02 М 1/08 с присоединением заявки Не—

Государственный квинтет

СССР не аелви «зо бретен«Я н открытнЯ (23) Приоритет

Опубликовано 3008.81. Бюллетень М 32 (53) УДК 621.316.72 i (088 .8) Дата опубликования описания 300881 (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ

ТРАНЭИСТОРОМ

Изобретение относится к. электро-. технике и может быть использовано для управления транзисторными ключами автономных инверторов и регуляторов постоянного напряжения.

Известно устройство для управления силовым полупроводниковым ключом, содержащее источник питания, источник смещения, ключевой элемент, источник управляющих строб-импульсов, причем ключевой элемент связан с управляющим электродом силового ключа через дополнительный ключевой элемент, выполненный на двух транзисторах разного тид проводимости, базы которых подключены к силовому электроду ключевого элемента, эмиттеры — к управ-. ляицему электроду силового ключа,коллектс р одного связан с полюсом источника питания, а коллектор другого с 2О полюсом источника смещения 11 .

Недостатком этого устройства является рассеивание энергии на резисторе, соединяющем базы дополнительных ключей с источником смещения, что приводит. к снижению КПД .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для управления силовым транзистором, ЗО

"одержащее два транзистора, эмиттеры которых через резисторы подключены к источнику питания, а коллекторы к базам двух вспомогательных транзисторов, коллекторы каждых через резисторы подключены к источнику питания, а эмиттеры подключены к генератору импульсов запуска, подсоединенному к диоду, электроды которого подключены к зажимам, предназначенным для подключения к управляющей цепи силового транзистора f2) .

Недостатком этого устройства является низкий КПД.

Цель изобретения — повышение КПД устройства.

Указанная цель достигается тем, что устрой тво снабжено аналоговым элементом, выполненным на дополнительных резисторе, диоде и транзисторе, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, коллектор - к источнику питания, база через дополнительный диод подключена к коллектору силового транзистора, а между базой и коллектором дополнительного.транзистора включен дополнительный резистор.

На чертеже изображена схема устройства.

860231

Устройство содержит источник 1 питания, силовой транзистор 2, вход управления которого шунтирован диодом

3, транзисторы 4 и 5, резисторы б и

7, вспомогательные транзисторы 8 и 9, резисторы 10..и 11, дополнительный аналоговый элемент, выполненный на дополнительных резисторе 12, диоде 13 и

I транзисторе 14, эмиттер которого соединен с коллектором вспомогательного транзистора 8, коллектор и дополнительный резистор присоединены к крайнему выводу источника 1 питания, а база его соединена с другим зажимом дополнительного резистора 12 и через диод {дополнительный) 13 с коллектором силового транзистора и генератор 15

15 импульсов запуска. устройство работает следующим образом.

Транзисторы 4 и 8, резисторы б и

10, соединенные. как показано на чер- 20 теже, образуют. схему бистабильного ключа в цепи положительного тока управления, который может находиться либо во включенном состоянии (транзисторы находятся в режиме насыщения), либо в выключенном состоянии (транзисторы находятся в режиме отсечки) .

Ключ в цепи отрицательного тока управления выполнен аналогично .

Предполагают, что все ключи заперты, При подаче отрицательного импульса от генератора 15 импульсов запуска, вспомогательный транзистор 9 открывается и по цепи положительной обратной связи открывает транзистор 5, причем процесс насыщения транзисторов З5 носит регенеративный характер. После окончания действия импульса запуска транзисторы 9 и 5 остаются включенными, а транзисторы 4 и 8 выключенными, силовой транзистор 2, дополнительный ф0 диод 13 и дополнительный транзистор

14 заперты.

При подаче положительного импульса запуска от генератора 15, транзисторы 9 и 5 закрываются, а транзисторы

8 и 4 включаются, силовой транзистор

2 открывается, вступает в работу аналоговый элемент, функция которого заключается в коррекции положительного тока управления силовым ключом в 50 зависимости от тока нагрузки силового транзистора.

Напряжение база-коллектор силового транзистора {О к .) поддерживается постоянным. В любой момент времени для eke справедливо соотношение 55 фэ = д, э Бк 4 tb э где Ug> — напряжение база-эмиттер транзистора 14;

Од - падение напряжения на диоде 13; .

0 - напряжение коллектор-эмиткэв тер на насыщенном транзисторе 8.

При увеличении тока нагрузки уменьшается величина напряжения О к,1, а так как величины напряжений Од „> и

Ок > практически постоянны, увеличивается напряжение Об- „4, это приводит к уменьшению сопротивления транзистора 14 и, как следствие, к увеличению тока управления силовым транI зистором и увеличению напряжения 0 „ к

При уменьшении тока. управления силового транзистора происходит об— ратный процесс .

Таким образом, введение аналогового элемента позволяет осуществить коррекцию тока управления силовым ключом 2, в зависимости от величины тока нагрузки силового ключа, что приводит к.существенному повышению

КПД устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления силовым транзистором, содержащее два транзистора, эмиттеры которых через резисторы подключены к источнику питания, а коллекторы — х базам двух вспомогательных транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к источнику питания, а эмиттеры подключены к генератору импульсов запуска, подсоединенному к диоду, электроды которого подключены к зажимам, предназначенным для подключения к управ— ляющей цепи силового транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено аналоговым элементом, выполненным на дополнительных резисторе, диоде и транзисторе, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, коллектор — к источнику питания, база через дополнительный диод подключена к коллектору силового транзистора, а между базой и коллектором дополнительного транзистора включен дополнительный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2692015, кл. Н 02 М 1/08, 1978.

2. Конев Ю .И . Электронная техника в автоматике . М ., "Советское радио", вып. 9, 1977, с. 57, рис. 1.

860231

Составитель Е.Рыкова

Редактор В. МатюхинаТехред М.ТабакОвнч Корректор Ю. Макаренко

Заказ 7568/32 Тира к 730 Под пно ной

ВНИИПИ l îñóäàðñòâåííîãî коинтета СССР по делам иэобретений н открытий

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

Филиал ппп патент", г . укгород, ул . Проектная, 4>