SU1343515A1 - Устройство дл управлени мощным высоковольтным транзисторным ключом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в ключевых усилител х мощности. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД. В данном устройстве управление высоковольтным ключом 1 на транзисторах 2 осуществл етс  с помощью низковольтг ного высокочастотного транзистора 5, что обеспечивает малые потери в цепи рассасывани  носителей зар да из высоковольтных транзисторов. Форсированное включение высоковольтных транзисторов осуществл етс  с использованием энергии, накопленной в конденсаторе 8 на интервале рассасывани , что обеспечивает уменьшение мощности управлени . 2 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в ключевых усилител х мощности, инверторах , импульсных регул торах систем электропитани .и электропривода при повышенных напр жени х питани , напрмер , .при трансформаторном выпр млени сетевого напр жени .

Цель изобретени  - повышение КПД.

На фиг. 1 приведена схема устрой- CTBaj на фиг. 2 - схема устройства при использовании управл ющего транзистора р - п - р-проводимости.

Мощный высоковольтный ключ 1 со- стоит из N параллельно соединенных высоковольтных транзисторов 2, коллекторы которых подключены к второй выходной клемме 3, а базы - к клеммам 4.

Устройство (фиг, 1) дл  управлени мощным высоковольтным транзисторным ключом 1 содержит мощный высокочастотный управл ющий транзистор 5, Э1 1иттер которого подключен к первой .выходной клемме 6 ключа 1, а коллектор -- к клемме 7, с которым соединены -эмиттеры высоковольтных транзисторов 2 ключа 1. Конденсатор 8 одним выводом соединен с перво.й выходной клеммой 6, а другим выводом - с клем , мами 4 ключа 1 через N цепочек 9, кажда  из которых состоит из параллельно соединенных резистора 10 и диода 11, Генератор 12 управл ющих импульсов первым выводом 3 подключен к первой выходной клемме 6 ключа , а вторым выводом 14 через резисто 15 соединен с базой управл ющего транзистора 5 и через диод 16 и N токоограничительных резисторов 17 - с клеммами 4 ключа 1..

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

В интервалах проводимости ключа 1 когда сигнал на выходных выводах 13 и 14 генератора 12 управл ющих импульсов имеет пол рность, указанную без скобок, ток управлени , протека  по первой последовательной цепи: вы- вод 14 - диод 16 резисторы 17 - база эмиттерные переходы высоковольтных транзисторов 2 ключа 1 - коллектор- эмиттер управл ющего транзистора 5 - вывод 13 генератора 12, и по второй последовательной цепи: вывод 14 - резистор 15 - база-эмиттерный перехо управл ющего транзистора 5 - вывод 13 генератора 1, поддерживает управ

ю

15 20

  25 ЗО р 40

gQ gg 35

52

л ющий транзистор 5 и высоковольтные трайзисторы 2 ключа 1 в насыщенном состо нии. Ток нагрузки протекает по цепи: втора  выходна  клемма 3 - параллельно соединенные высо ковольтные транзисторы 2 - управл ющий транзистор 5 - перва  выходна  клемма 6 ключа 1 ,

При изменении пол рности сигнала на выводах 13 и 14 генератора 12 (пол рность указана в скобах) управл ющий транзистор закрываетс  (дл  уменьшени  времени рассасывани  он может быть ненасьпденным), отключа  эмиттеры высоковольтных транзисторов 2 от выходной клеммы 6. Вследствие того, что высоковольтные транзисторы более инерционнь и имеют большее врем  рассасывани , чем низковольтный и высокочастотный управл ющий транзистор 5, они остаютс  в насыщенном состо нии. Ток нагрузки начинает протекать через база-коллекторные переходы высоковольтных транзисторов 2, диоды 11 цепочек 9, конденсатор 8 и выходные клеммы 6 и 3, В результате под действием тока нагрузки происходит зар д конденсатора 8 и рассасывание носителей зар да из коллекторных и базовых слоев высоковольтных тран- зисторов ключа 1 при отключенных их база-эмиттерных переходах, т.е. запирание высоковольтных транзисторов происходит по схеме с общей базой. По окончании процесса рассасывани  высоковольтные транзисторы 2 запираютс , зар д конденсатора 8 прекращаетс  и его потенциал остаетс  неизменным до конца периода (без учета тока утечек,

С по влением отпирающего импульса напр жени  на клеммах 13 и 14 генератора 12 (пол рность без скобок) управл ющий транзистор 5 и высоковольтные транзисторы 2 ключа I отпираютс  и конденсатор 8 разр жаетс  через резисторы 10 цепочек 9 база-эмиттерные переходы высоковольтных транзисторов 2 и управл ющий транзистор 5. Проис- ходит форсированное включение высоковольтных транзисторов, которое осуществл етс  не за счет увеличени  потреблени  энергии от генератора 12, а за счет энергии, накопленной в конденсаторе 8 на интервале рассасывани  носителей зар да.

Таким образом, устройство имеет по- повышённое КПД вследствие уменьшени 

потерь в цепи рассасывани  носителей зар да из высоковольтных транзисторов

При применении управл ющего транзистора р - п - р-проводимости(фиг. 2 схема устройства упрощаетс  за счет устранени  Диода 16 и резистора 15. Кроме того, уменьшаетс  мощность управлени , потребл ема  от генератора 12, так как ток управлени  протекает последовательно через база-эмиттерные переходы высоковольтных транзисторов и база-эмиттерный переход управл ющего транзистора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  мощным высоковольтным транзисторным ключом, состо щим из N параллельно соединенных высоковольтных транзисторов, со- держащее генератор управл ющих импульсов , первый вывод которого предназначен дл  подключени  к выходному зажиму ключа, токоограничительные резисторы , одни выводы которых предна- значены дл  подключени  к базам высоковольтных транзисторов ключа, мощный высокочастотный управл ющий транзистор , эмиттер которого подключен к первому выходному зажиму ключа, а кол коллектор предназначен дл  подключени  к эмиттерам высоковольтных транзисторов , ключа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД, оно снабжено конденсатором, N цепочками, кажда  из которых состоит из параллельно соединенных резистора и диода, дополнительным диодом и дополнительным .резистором, причем одни выводы указанных N цепочек предназначены дл  подключени  к базам высоковольтных транзисторов ключа, а другие - к первому выводу конденсатора , второй вывод которого подключен к первому выходному зажиму ключа, второй вывод генератора управл ющих импульсов подключен к вторым объединенным выводам токоограничительных резисторов через дополнительный диод а к базе управл ющего транзистора - через дополнительный резистор.

   Фиг2

   Составитель В. Бунаков Редактор А. Козориз Техред М.Ходанич Корректор А. Ильин

   4834/54

   Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4