Транзисторный ключ

 

Союз Советск ми

Социапнстичвсимк

Рес убпии

К ИВТОРСКОНУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 17. 11.00 (21) 3004426/18-21 с присоединением заявки М— (23)приоритет(Ы)М. Кл.

Н 03 К 17/60 (Ъсударетвеный кемитвт

СССР дв делам язебретеннЯ и открытий

Опубликовано 23.05 82 ° Бтоллетень Ж19

Дата опубликования описания 23.05.82 (53) УДК621. 396 (088. 8) (72) Автор изобретения

Е. Ф. Новиков (71) Заявитель (54) ТРАНЗИСТОРНЫМИ КЛЮЧ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к устройствам преобразования электрической энергии, и предназначено для использования в преобразователях постоянного напряжения в переменное, в ключевых усилителях мощности и т.д.

Известен транзисторный ключ, содержащий трансформатор тока, силовой транзистор, основной и дополнитель". ный источники питания (1) .

1О

Такой ключ не имеет гальванической развязки между силовым транзистором и схемой управления и, кроме того, он характеризуется большими

15 потерями мощности в схеме управления.

Известен также транзисторный ключ содержащий трансформатор тока с тремя обмотками, первая из которых включена между одной из шин основноl-o источника питания и эмиттером силового транзистора, вторая обмотка включена между базой и эмиттером этого транзистора, третья - между одной из шин дополнительного источника питания и первым выводом ре зистора, второй вывод которого соединен с коллектором управляющего транзистора, база которого соединена с выходом блока управления, а эмиттер - с общей шиной(2).

Недостатком данного устройства является большое потребление мощ" ности вследствие того, что один и тот же управляющий транзистор используется и для прерывания блокингпроцесса, и для накопления магнитной энергии в трансформаторе тока, и для поддержания силового транзистора в закрытом состоянии.

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности транзисторным ключом

Поставленная цель достигается тем, что в известный транзисторный ключ, содержащий трансформатор тока с тремя обмотками, первая из которых

» зисторов 7 и 9 импульсами, поступающими е момент времени t с выходов блока управления. Необходимое значение тока намагничивания трансфор» матора 3 восстанавливается за время

t4, когда транзистор 7 открыт.

В момент времени t4 (фиг.4,5} транзистор 7 запирается, ток намагничива« ния замыкается через эмиттерно-базоto вый переход транзистора и процессы повторяются.

Поскольку транзистор 9 отпирается лишь на короткое время, необходимое для запирания транзистора 1, то ток

1з намагничивания трансформатора 3 будет определяться длительностью импульса, подаваемого на базу транзистора 7, и сопротивлением резистора 6, которое можно выбрать так, чтобы ток намагничивания имел оптимальное значение.

При использовании в качестве силового транзистора транзистора про тивоположной проводимости полярность ,осйовного источника питания (+Е) меняется соответственно на (-Е), и направление включения обмоток трансформатора тока меняется на,противоположное

Формула изобретения

Транзисторный ключ, содержащий трансформатор тока с тремя обмотками, первая из которых включена между одной из шин основного источника питания и эмиттером силового транзистора, вторая обмотка включена между базой и эмиттером этого транзистора, третья — между одной из шин дополнительного источника питания и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором управляющего транзистора, база которого соединена с выходом блока управления, а эмиттер— с общей шиной, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введены дополнительный транзистор, коллектор которого подключен к первому выводу резистора, эмиттер - к общей шине, а база — к дополнительному выходу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электронная техника в автоматике. Под ред. Конева Ю. И. И., "Советское радио", 1975, с. 56, рис.3.

2. Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. Под ред.

Николаевского И. Ф. Вып. 15. И., "Связь" !975, с. 119 (прототип) 3 930674 4

"включена между одной из шин основ ного источника питания и эмиттером силового транзистора, вторая обмотка включена между базой и эмиттером этого транзистора, третья - между од ной из шин дополнительного источника питания и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с коллектором управляющего транзистора, база которого соединена с выходом блока управления, а эмиттер— с общей шиной, введен дополнительный транзистор, коллектор которого подключен к первому выводу резистора, эмиттер - к общей шине, а база к дополнительному выходу блока управления.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема транзисторного ключа; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Устройство содержит силовой транзистор 1, первую обмотку 2 трансфор-. матора тока, трансформатор 3 тока, вторую 4 и третью 5 обмотки трансформатора тока, резистор 6, управляющий транзистор 7, блок 8 управления, дополнительный транзистор 9.

На фиг. 2 обозначены а - напряжение на базе транзистора 7, б -напряжение на базе транзистора 9, в ток намагничивания трансформатора 3 тока.

6 момент времени ta с выходов блока 8 управления на базы транзисторов 7 и 9 поступают- импульсы, насыщающие эти транзисторы (фиг.2 б).

В момент времени 1, когда импульс на базе транзистора 9 прекращается, .транзистор 7 остается открытым. На обмотку 5 трансформатора 3 в это время поступает через резистор 6 напряжение дополнительного источника питания +Е, в результате чего в этой обмотке появляется ток намагничивания. В момент времени t транзистор 7 запирается, и ток намагничивания трансформатора 3 замыкается через эмиттерно-базовый переход силового транзистора 1 (фиг.2в). В результате действия положительный обратной связи из коллекторной цепи транзистора 1 в базовую иерез трансформатор 3 тока минимально необходимое для насыщения транзистора 1 значение базового тока поддерживается независимо от величины его коллекторного тока. Запирание транзистора происходит при отпирании тран»