Устройство для управления силовым транзистором

 

««978290

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лато ском свидетельств

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Дополнительное к авт. спид-ву (53)M. Кл.

Н 02 M 1/08 (22)Заявлено 03.06.81 (21) 3295776/24-07 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

Гооударстеснный комитет аа делам изобретений н открытий

Опубликовано 30,11, 82, бюллетень Ме 44

Дата опубликования описания 30,11,82 (53) УДК 621.316.,727(088,8) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМ

ТРАНЗИСТОРОМ

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления транзисторными ключами автономных инверторов, регуляторов постоянного напряжения и устройств автоматики, Известны устройства для коммутации силовых транзисторов, содержащие два транзистора, эмиттеры которых через резисторы подключены к источнику питания, а коллекторык базам двух вспомогательных транзисторов, коллекторы которых через резисторы подключены к источнику питания, а эмиттеры подключены к генератору импульсов запуска и к диоду, электроды которого подключены к управляющей цепи силового транзистора, дополнительный транзистор, эмиттер которого подключен к базе первого транзистора, коллектор - к источнику питания, база через диод подключена к коллектору силового транзистора и через резистор - к источнику питания (1).

Недостатком известных устройств является зависимость коэффициента насыщения силового транзистора от величины тока силового ключа, что приводит к снижению коэффициента полезного действия устройства в условиях изменяющейся нагрузки силового ключа.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является. устройство для управления силовым транзистором, содержащее первый и второй транзисторные ключи, эмиттеры которых через первый и второй резисторы подсоединены к соответствующим клеммам для подключения источника тока, коллекторы их подсоединены к базам третьего и четвертого транзисторных ключей и к одним клеммам для подключения генератора запуска, а через третий резистор коллекторы первого и второго клю,чей подсоединены к клемме для подключения базы силового транзистора, к другим клеммам для подключения генераторов запуска и к эмиттерам третьего и четвертого ключей, подсоединенных своими коллекторами соответственно через четвертый и пятый резисторы к клеммам для подключения источника тока, эмиттеры третьего и четвертого ключей соединены с катодом первого диода, анод которого подсоединен к клеммам для подключения общей шины источника тока и эмиттера силового транзистора, пятый транзисторный ключ, база которого подсрединена к первому выводу шестого резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с клеммой для подключения коллектора силового транзистора, шестой транзисторный ключ, подсоединенный своим эмиттером к клемме для подключения плюсового вывода источника тока, базой - через седьмой резистор к базе первого ключа и коллектором - к коллектору пятого ключа, подсоединенного своим эмиттером к клемме для подключения базы силового транзистора(23

Недостатком известного устройства является невысокий коэффициент полезного действия.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве второй вывод шестого резистора подключен к коллектору пятого транзисторного ключа, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для управления силовым транзистором.

Устройство содержит клеммы для подключения источника 1 тока и элек" тродов силового транзистора 2, первый диод 3, транзисторные ключи 4 и 5, ограничительные резисторы 6 и 7, 8спо могательные транзисторные ключи 8 и 9, ограничительные резисторы 10 и 11, резистор 12, клеммы для подключения генераторов l3 и 14 импульсов, аналоговый элемент, выполненный на транзисторе 15, резисторе 16 и диоде 17, базовый резистор 18 и транзисторный ключ 19.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что все ключи заперты. При подаче на резистор l2 отрицательнога импульса от генерато"

8290 4 ра 14 транзисторный ключ 9 открывается и по цепи положительной обратной связи открывает транзисторный ключ 5, причем процесс насыщения транзисторов носит регенеративный характер„После окончания действия импульса запуска транзисторые ключи и 9 останутся включенными, а транзисторные ключи 4, 8 и 19 выключен10 ными, силовой ключ 2 и диод 17 заперты, транзистор 15 обесточен, та с как заперт ключевой транзистор l9, При подаче положительного импульса запуска от генератора 13 на

l5 резистор 12 транзисторные клечи 9 и 5 закрываются, а транзисторные ключи 8, 4 и 19 открываются, силовой ключ 2 открывается, вступает вработу аналоговый элемент.

20 Напряжение база-коллектор силового ключа в режиме насыщения (05к>) поддерживается постоянным. В любой момент времени справедливо соотношение

53 15 А11 бк2 где 0 „ - напряжение база-эмиттер бэ транзистора 15;

0 - падение напряжения на ди30 оде 17.

При увеличении тока нагрузки уменьшается величина напряжения 0 „>, а так как величина напряжения 0 1 практически постоянна, увеличится

35 напряжение 0 „,что приводит к yse" личению тока управления силовым ключом и. к уменьшению напряжения 0 „

При уменьшении тока управления силового ключа происходит обратный процесс.

Неточность, поддерживания напряжения 0 „ на заданном уровне определяется только наличием динамического сопротивления диода 17 и

15 база-эмиттерного перехода транзистора 15.

Таким образом, введение связи резистора 16 с силовыми электродами ключевых транзисторов 15 и 19 позволяет снизить потребление энергии на этапе запертого состояния

50 силового ключа, т.е. повысить КПД устройства.

Формула изобретения

Уст рой ст во для упра вления силовым транзистором, содержащее первый

97.и второй транзисторные ключи, эмиттеры которых через первый и второй резисторы подсоединены к соответствующим клеммам для подключения источника тока, коллекторы их подсоединены к базам третьего и четвертого транзисторных ключей и к одним клеммам для подключения генераторов. впуска, а через третий резистор коллекторы первого и второго ключей одсоединены к клемме для подключе" ния базы силового транзистора, к другим клеммам для подключения генераторов запуска и к эмиттерам тре— тьего и четвертого ключей, подсоединенных своими коллекторами соответственно через четвертый и пятый резисторы к клеммам для подключения источника тока, эмиттеры третьего и четвертого ключей соединены с катодом первого диода, анод которого подсоединен к клеммам для подключения общей шины источника тока и эмиттера силового транзистора, пятый транзисторный ключ, база которого подсоединена к первому выводу

8290 6 шестого резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с клеммой для подключения коллектора силового транзистора, шестой транзисторный ключ, подсоединенный своим эмиттером к клемме для подключения плюсового вывода источника тока, базой - через седьмой резистор к базе первого ключа и коллектором - к

10 коллектору пятого ключа, подсоединенного своим эмиттером к клемме для подключения, базы силового транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента

15 полезного действия, в нем второй вывод шестого резистора подключен к коллектору пятого транзисторного ключа;

Источники информации, щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке h 2870705/24-07, кл, Н 02 M l/08, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

25 по заявке и 3217193/24-07, кл. Н 02 и 1/08, 1980.

978290

Составитель В. Костюхин

Редактор С.Пекарь Техред Е.Харитончик Корректор Н. Король

Заказ 9 3 /72 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий !13035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, жгород, ул, роектная,