Устройство для управления полупроводниковыми ключами

 

О П И С А Н И Е, 884053

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.03.80 (21) 2895813/24-07 (51) M. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Н 02 М 1/08

Государственный комитет

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.81 (53) УДК 621.314..5 (088.8) llo ленам нэобретеннй н аткрытий (72) Лвторы

Ю. Г1. Гончаров, М. Г. Греул, А. В. Ересько, Э. И. Заика, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛ УП РОВОДН ИКОВЫМ И КЛЮЧАМИ

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначается для управления полупроводниковыми ключами..

Известно устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, вторичные обмотки через выпрямители связаны с управляющими электродами полупроводниковых ключей (1(.

Недостатком этого устройства является низкий КПД.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее выпрямительный мост, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, вторичные обмотки через выпрямители связаны с управляющими электродами полупроводниковых ключей, причем трансформатор снабжен дополнительной обмоткой (2(.

Недостатком этого устройства является 20 низкий КПД.

Целью изобретения является повышение

КПД устройств»

Цель достигается тем, что устройство снабжено дросселем, одна из обмоток которого включена между средней. точкой вторичной обмотки трансформатора и силовым электродом одного из ключей, а вторая обмотка дросселя через выпрямительный мост и силовые электроды второго ключа подключена к дополнительной обмотке трансформатора.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит источник питания I трансформатор 2 с первичной обмоткой 3, имеющий/ вторичные полуобмотки 4 и 4 и дополнительную обмотку 5. К дополнительной обмотке 5 трансформатора 2 через транзисторный ключ 6 и мостовой выпрямитель 7 подключен дроссель 8 своей дополнительной обмоткой 9. Рабочая обмотка 10 дросселя 8 одним концом подключена через вторичные полуобмотки 4 и 4 трансформатора 2 и диоды 11 и 1I выпрямителя управляющего тока к базе силового транзистора 12. А второй конец обмотки 10

884053 дросселя 8 подключен к эмиттеру силового транзистора 12.

Устройство работает следующим образом.

Двунолярный переменный ток (фиг. 2 а) источника питания 1 протекает в первичной обмотке 3 трансформатора 2 и трансформируется во вторичные полуобмотки 4 и

4 и дополнительную 5 (фиг. 1), При замкнутом транзисторном ключе 6 ток обмотки 5 трансформатора 2, выпрямляясь диодным мостом 7, протекает по обмотке 9 дросселя 8. В переходных режимах в обмотке 9 дросселя 8 возникает падение напряжения с полярностью, указанной на схеме (фиг, 1), которое, трансформируясь в обмотку 10 дросселя 8 (полярность указана на фиг. 1), приводит к тому, что оба диода i! и 11 заперты и ток в базе сило- вого транзистора 12 протекать не будет.

Не будет протекать ток в базе силового транзистора 12 и в установившемся режиме, для чего необходимо выдержать условие

4-= Фгде % и Wio — количество витков дополнительной 9 и рабочей 10 обмоток дросселя 8; 25

Же и Wq — количество витков дополнительной обмотки 5 и вторичной полуобмотки 4 трансформатора 2.

При размыкании транзисторного ключа 6 в обмотке 9 дросселя 8 возникает ЭДС самоиндукции с полярностью противоположной указанной на фиг. 1, что приводит к форсированному отпиранию диодов 11 и ! 1 . После размыка ния транзисторного . ключа 6 ток обмотки 3 трансформатора 2 трансформируется во вторичные полуобмотки 4 и 4, выпрямляется диодами 11 и 11 и протекает в базе силового транзистора 12.

Если бы в схеме не было дросселя 8, то с учетом рассасывания носителей в диодах !

1 и 11 импульсы управляющего тока в базе транзистора 12 имели бы форму, изображенную на фиг, 2б. При наличии дросселя 8 импульсы управляющего тока приобретают форму, показанную на фиг. 2 в, при этом пульсации могут быть сведены прак тически до нуля.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет уменьшить мощность управления и увеличить

КПД, что очень важно при управлении силовыми транзисторами, имеющими низкий коэффициент передачи тока.

Формула изобретения устройство для управления полупроводниковыми ключами, содержащее выпрямительный мост, трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, вторичные обмотки через выпрямители связаны с управляющими элект-родами полупроводниковых ключей, причем трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено дросселем, одна из обмоток которого включена между средней точкой вторичной обмотки трансформатора и силовым электродом одного из ключей, а вторая обмотка дросселей через выпрямительный мост и силовые электроды второго ключа подключена к дополнительной обмотке трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 505095, кл. Н 02 М 1/08, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 516158, кл. Н 02 М 1/08, 1976.

884053

Составитель Е. Рыкова

Редактор Н. Гунько Техред А. Бойкас Корректор А. БЛ. Бокшан

Заказ 10250 81 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4