RU1812631C - Транзисторный ключ - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в источниках питани  и высоковольтных коммутаторах. Сущность изобретени  - устройство содержит: 3 транзистора (1,2, 19), 3 конденсатора (12, 13, 14), ограничитель тока (8), 3 диода (9,10,11), 4 резистора

Description

К

V9

(f

С

13

-

. 8 4Z

Q

С

5

fl

I

со

ND О

А

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в источниках питани  и высоковольтных коммутаторах ..

Цель изобретени  - повышение надеж.- ности транзисторного ключа.

По сравнению с известным транзисторным ключом введены два конденсатора, четыре резистора, два диода, транзистор. Использование вновь введенных элементов не имеет особенностей по сравнению с использованием в известных устройствах. Совокупность св зей второго, третьего диодов, первого, второго, третьего, четвертого резисторов, второго конденсатора, третьего транзистора позвол ет регулировать задержку открывани  силовых транзисторов в зависимости оттока, протекавшего в выходной шине в момент закрывани  силовых транзисторов в предшествующем такте. Введение третьей управл ющей шины и третьего конденсатора позвол ет дополнительно регулировать задержку открывани . Кроме этого, указанна  совокупность св зей позвол ет ограничить ток базы второго силового транзистора в момент его закрывани  на безопасном уровне.. Тем самым повышаетс  надежность ключа.

На чертеже представлена схема транзисторного ключа.

Транзисторный ключ содержит первый 1 и второй 2 силовые транзисторы, первую 3, вторую 4, третью 5 управл ющие шины, выходную шину 6, общую-шину 7, ограничитель тока 8, первый 9, второй 10, третий 11 диоды, первый 12, второй 13, третий 14 конденсаторы , первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18 резисторы, третий транзистор 19. Ограничитель тока 8 может быть выполнен как на резисторе, так и в виде стабилизатора тока,

Эмиттер, коллектор первого силового транзистора 1 соединены соответственно с общей шиной 7, эмиттером второго силового транзистора 2, база второго силового транзистора 2 соединена соответственно через первый диод 9 со второй управл ющей шиной А и через ограничитель тока 8 с первым выводом первого конденсатора 12, а его коллектор - с выходной шиной 6. Первый вывод первого конденсатора 12 соединен через третий конденсатор 14 с третьей управл ющей шиной 5 и через второй резистор 16, подключенный параллельно второму конденсатору 13, с коллектором третьего транзистора 19. Эмиттер третьего транзистора 19 соединен с общей шиной 7, база - через четвертый резистор 18 с первой уп- . равл ющей шиной 3, второй ввод первого конденсатора 12 соединен с анодом второго

диода 10, катодом третьего диода Т1 и через первый резистор 15 с общей шиной 7. Катод второго Диода 10 соединен с общей шиной 7, анод третьего диода 11 соединен с базой

первого силового транзистора 1 и через третий резистор 17 с первой управл ющей шиной 3.

Транзисторный ключ работает следующим образом.

0 Ко второй управл ющей шине 4 подключаетс  внешний источник положительного смещени .

Пусть на третью управл ющую шину 5 подано напр жение, пропорциональное на5 пр жению на коллекторе второго силового транзистора 2, При подаче на первую управл вшую шину 3 закрывающего тока закрываетс  первый силовой транзистор 1 и третий транзистор 19. При этом возникает

0 режим обрыва цепи эмиттера второго силового транзистора 2 и ток выходной шины 6 начинает протекать через переход коллектор-база второго силового транзистора 2, ограничитель тока 8, первый конденсатор

5 12, второй диод 10 и первый резистор 15 на общую шину. При этом напр жение на первом конденсаторе 12 увеличиваетс  пропор- ционально току выходной . шины 6. Ограничителем тока 8 устанавливаетс  без0 опасный уровень базового тока второго силового транзистора 2. После рассасывани  зар да в базе, второй силовой транзистор 2 начинает закрыватьс , при этом на пр же-. ние на его коллекторе начинает увеличи5 ватьс , следовательно увеличиваетс  и напр жение на третьей управл ющей шине 5. Первый конденсатор 12 дополнительно зар жаетс  по цепи; треть  управл юща  шина 5, третий конденсатор 14, первый кон0 денсатор 12, второй диод 10 и первый резистор 15.

Таким образом, напр жение на первом конденсаторе 12 пропорционально току выходной шины б и напр жению на коллекторе

5 второго силового транзистора 2. До подачи открывающего тока на управл ющую шину 3 зар д на первом конденсаторе 12 сохран етс . При подаче открывающего тока на первую управл ющую шину 3 открываетс 

0 третий транзистор 19, При этом начинаетс  разр д первого конденсатора 12 на второй конденсатор 13 по цепи: первый вывод первого конденсатора 12, второй конденсатор 13, переход коллектор - эмиттер третьего

5 транзистора 19, первый резистор 15, второй вывод первого конденсатора 12. Падение напр жени , возникающее при этом на пер: вом резисторе 15, приводит к открыванию третьего диода 11. При этом переход база- эмиттер первого силового транзистора 1

оказываетс  зашунтированным диодом 11, поэтому он не открываетс , По мере разр да первого конденсатора 12 падение напр жени  на первом резисторе 15 уменьшаетс , что приводит к закрыванию третьего диода 11. С этого момента открываетс  первый силовой транзистор 1, Врем  задержки от подачи открывающего тока на первую управл ющую шину 3 до открывани  первого силового транзистора 1 про- порционально току в выходной шине 6 и напр жению коллектор - эмиттер транзистора 1 в предшествующем такте. После открывани  первого силового транзистора 1 начинает протекать открывающий ток по цепи: втора  управл юща  шина 4, первый диод 9, переход база-эмиттер второго силового транзистора 2, переход коллектор - эмиттер первого силового транзистора 1, об ща  шина 7. Первый 12, второй 13 конден- саторы разр жаютс  через второй силовой транзистор 2, и способствуют его форсированному открыванию.

Далее все процессы повтор ютс .

Повышение надежности достигаетс  уменьшением времени открытого состо ни  ключа за счет увеличени  задержки включени  первого силового транзистора 1 при увеличении тока в выходной шине б и напр жени  коллектор-эмиттер второго си- лового транзистора 2, а так же ограничением на безопасном уровне базового тока второго силового транзистора 2 на этапе его закрывани . Кроме этого повышаетс  экономичность ключа за счет использовани  энергии на конденсаторах дл  открывани  второго силового транзистора 2. Дальнейшее повышение надежности возможно путем подачи на третью управл ющую шину 5 напр жени , пропорционального напр жению входного источника питани .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Транзисторный ключ, содержащий первый силовой транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, второй силовой транзистор, коллектор которого соединен с выходной шиной, эмиттер - с коллектором первого силового транзистора, база через первый диод соединена с второй управл ющей шиной и через ограничитель тока - с первым выводом первого конденсатора, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, введены второй, третий конденсаторы, третий транзистор, первый, второй, третий, четвертый резисторы, второй , третий диоды, треть  управл юща  ши- на, причем первый вывод первого конденсатора через третий конденсатор соединен с третьей управл ющей шиной и через вторые резистор и конденсатор, соединенные между собой параллельно, подключен к коллектору третьего транзистора , эмиттер которого соединен с общей шиной, база через четвертый резистор - с первой управл ющей шиной, второй вывод первого конденсатора соединен с анодом и катодом соответственно второго и третьего диодов и через первый резистор с - общей шиной, катод второго диода соединен с общей шиной, анод третьего диода соединен с базой первого силового транзистора и че-, рез третий резистор - с первой управл ющей шиной.