SU1653150A1 - Transistor-magnetic switch - Google Patents
Transistor-magnetic switch Download PDFInfo
- Publication number
- SU1653150A1 SU1653150A1 SU884418968A SU4418968A SU1653150A1 SU 1653150 A1 SU1653150 A1 SU 1653150A1 SU 884418968 A SU884418968 A SU 884418968A SU 4418968 A SU4418968 A SU 4418968A SU 1653150 A1 SU1653150 A1 SU 1653150A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- control
- power transistors
- circuit
- transformers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
1one
{21) 4418968/21 (22) 03.05.88 (46) 30.05,910 Бюл„ V 20{21) 4418968/21 (22) 03.05.88 (46) 30.05.910 Bul V 20
(71)Московский энергетический -институт(71) Moscow Energy Institute
(72)А.П.Валковой, С„1 Бузыкин, А.П.Габов, Б.А.Глебов, В.Ю.Голиков и Н.Б.Рожнин(72) A.P.Valkovoi, S. 1 Buzykin, A.P. Gabov, B.A. Glebov, V.Yu.Golikov and N.B. Roznin
(53) 621.382 (088.8)(53) 621.382 (088.8)
(56) Klaus Rischmuller. Darlington - Kadule mit designer Shaltverlusten. - Electronic, 1983, № 18, s.108-112. Завь лов M.1I, Оптимизаци параметров токовых трансформаторов в цеп х управлени транзисторных усили- .телей мощности. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции: Проблемы преобразовательной техники. Киев; ч.З, 1979, с. 163, рис.2.(56) Klaus Rischmuller. Darlington - Kadule mit designer Shaltverlusten. - Electronic, 1983, No. 18, s.108-112. Zavlov M.1I, Optimization of parameters of current transformers in the control circuits of transistor power amplifiers. Theses of reports of the All-Union Scientific and Technical Conference: Problems of converting equipment. Kiev; Part 3, 1979, p. 163, fig.2.
(54) МАГНИТНО-ТРАНЗИСТОРНЫЙ КЛЮЧ (57) Изобретение относитс к импуль- сной технике и может быть использовав но в системах регулировани и управлени . Цель изобретени - повышение надежности и быстродействи . Кагнит- но-транзисторный ключ содержит силовые транзисторы 1-4, подключенные к шинам 5, 6 источника посто нного напр жени по схеме моста, в диагонали которого нагрузка 7, управл ющие трансформаторы 8-11 тока с первичными обмотками 12 - 15 и вторичными обмотками 16 - 19, дополнительный трансформатор 20 тока с секци ми 21, 22 первичной обмотки, вторичной обмоткой 23 и цепью 24 вывода энергии, токоизмерительный резистор 25, диод 26, конденсатор 27, источник 28 тока смещени , вспомогательные ключи 29,(54) MAGNETIC-TRANSISTOR KEY (57) The invention relates to a pulsed technique and can be used in control systems. The purpose of the invention is to increase reliability and speed. The magnet-transistor switch contains power transistors 1-4, connected to buses 5, 6 of a constant voltage source according to a bridge circuit, in the diagonal of which there is a load 7, control current transformers 8-11 with primary windings 12-15 and secondary windings 16-19, additional current transformer 20 with primary winding sections 21, 22, secondary winding 23 and energy output circuit 24, current-measuring resistor 25, diode 26, capacitor 27, bias current source 28, auxiliary switches 29,
(Л(L
Т5|Г т (TilT5 | rt (til
,0 .) аЪо Ш, 0.) Abo w
±77 У Ц ± 77 U C
0505
елate
соwith
ютare
елate
30, управл ющие входы которых подклю- |чены к выходам 32, 33 устройства 31 управлени , имеющего измерительную входную цепь 34, пороговый элемент 35, триггер 36, логические элементы ИЛИ 37, И 38, 39 и два управл ющих30, the control inputs of which are connected to the outputs 32, 33 of the control device 31 having a measuring input circuit 34, a threshold element 35, a trigger 36, logic elements OR 37, AND 38, 39 and two control
Изобретение относитс к импульсной технике и может быть использовано в системах регулировани и управлени , в электроприводе, в устройствах автоматики 0The invention relates to a pulse technique and can be used in control systems and control, in the electric drive, in automation devices 0
Цель изобретете - повышение надежности и быстродействи .The goal of the invention is to increase reliability and speed.
На фиг.1 приведен вариант реализации устройства; на фиг.2 - вариант выполнени управл ющих трансформаторов тока в виде единого магнитногоFigure 1 shows an embodiment of the device; 2 shows an embodiment of control current transformers in the form of a single magnetic
узла.node.
Магнитно-транзисторный ключ содержит силовые транзисторы 1-4, подключенные к шинам 5, 6 источника посто нно о напр жени по схеме моста , в диагонали которого включена нагрузка 7, управл ющие трансформаторы 8-11 тока с первичными обмотками 12 - 15 и вторичными обмотками 16 - 19, дополнительный трансформатор 20 тока с секци ми 21, 22 первичной обмотки , вторичной обмоткой 23 и цепью 24 вывода энергии, токоизмеритель- ныи резистор 25, диод 26, конденсатор 27, источник 28 тока смещени ,вспомогательные ключи 29, 30, устройство 31 управлени с выходами 32, 33 и с измерительной входной цепью 34.The magnetically-transistor switch contains power transistors 1-4 connected to the buses 5, 6 of the source with a constant voltage on the bridge circuit, in the diagonal of which the load 7 is connected, the control transformers 8-11 of the current with the primary windings 12-15 and the secondary windings 16-19, additional current transformer 20 with primary winding sections 21, 22, secondary winding 23 and energy output circuit 24, current measuring resistor 25, diode 26, capacitor 27, bias current source 28, auxiliary switches 29, 30, device 31 controls with outputs 32, 33 and c will measure Flax input circuit 34.
Устройство управлени содержит пороговый элемент 35, триггер 36, логический элемент ИЛИ 37, два логических элемента И 38, 39 и два управл ющих входа 40, 41.The control unit contains a threshold element 35, a trigger 36, a logical element OR 37, two logical elements AND 38, 39 and two control inputs 40, 41.
Выводы нагрузки 7 через переходы коллектор - база силовых транзисторов 1, 2 соединены с шиной 5 и соединены с другой шиной 6 через соединительные последовательно секцию 21 дополнительного трансформатора 20 тока н переход коллектор - база .силового транзистора 3 и через включенные последовательно секцию 22 первичной обмотки дополнительного трансформатора 20 тока и переход коллектор - база силового транзистора 4. Вторична The load terminals 7 through the junctions collector - base power transistors 1, 2 are connected to bus 5 and connected to another bus 6 through serially connecting section 21 of additional current transformer 20 n junction collector - base of force transistor 3 and through connected in series 22 primary section of additional winding current transformer 20 and the collector junction - base of the power transistor 4. Secondary
- -
1653150л1653150l
входа 40, 41 о Введение дополнительного трансформатора 20 тока, резистора 25, диода 26, конденсатора 27 и источника 28 позвол ют обеспечить комплексную защиту устройства и повысить его надежность. 2 ил.Inputs 40, 41 o. The introduction of an additional current transformer 20, a resistor 25, a diode 26, a capacitor 27, and a source 28 provide comprehensive protection for the device and increase its reliability. 2 Il.
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
обмотка 23 дополнительного трансформатора 20 тока, токоизмерительный резистор 25 и диод 26 образуют последовательную цепь, к выводам которойthe winding 23 of the additional current transformer 20, the current-measuring resistor 25 and the diode 26 form a series circuit, to the terminals of which
подключены: источник 28 тока смешени , конденсатор 27; цепь из включенных последовательно и согласно первичных обмоток 12, 14 управл ющих трансформаторов 8, 11 тока и вспомогательного ключа 29; цепь из включенных последовательно и согласно первичных обмоток 13, 15 управл ющих трансформаторов 9, 10 тока и вспомогательного ключа 30. Вторичные обмотки 16 и 19 управл ющих трансформаторов 8 и 11 тока включены кажда между базой и эмиттером силовых транзисторов соответственно 1 и 4. Вторичные обмотки 17, 18 управл ющих трансформаторов тока 9, 10 включены кажда между базой и эмиттером силовых транзисторов 2 и 3 соответственно. Connected: mixing current source 28, capacitor 27; a circuit of connected in series and according to the primary windings 12, 14 of the control transformers 8, 11 of the current and the auxiliary switch 29; a circuit of connected in series and according to the primary windings 13, 15 of the control transformers 9, 10 of the current and the auxiliary switch 30. The secondary windings 16 and 19 of the control transformers 8 and 11 of the current are connected each between the base and emitter of the power transistors 1 and 4, respectively. Secondary windings 17, 18 control current transformers 9, 10 are connected each between the base and the emitter of the power transistors 2 and 3, respectively.
Сущность изобретени не изменитс , если каждый из выводов нагрузки 7 соединить с шиной 6 через переход коллектор - база силового транзистора 3 и 4 соответственно а с шиной 5 - через цепь из соединенных последо- вательно секций 21, 22 первичной обмотки дополнительного трансформатора 20 тока и переход коллектор - база силового транзистора 1 и 2 соответственно . Можно также в цепи соединенных последовательно секций первичной обмотки и перехода коллектор - база силового транзистора указанные элементы помен ть местами. В последнем случае секции первичной обмотки могут быть включены параллельно или обмотка может содержать единственную секцию .The invention does not change if each of the load terminals 7 is connected to bus 6 via a junction collector — the base of the power transistor 3 and 4, respectively, and with bus 5 — through a chain of connected sections 21, 22 of the primary winding of the additional current transformer 20 and the junction the collector is the base of the power transistor 1 and 2, respectively. It is also possible to interchange these elements in the circuit of the series-connected primary winding sections and the collector junction — the base of the power transistor. In the latter case, the primary winding sections may be connected in parallel or the winding may contain a single section.
Входные цепи вспомогательных ключей 29, 30 подключены к выходам устройства 31 управлени , имеющего дваThe input circuits of the auxiliary switches 29, 30 are connected to the outputs of the control device 31, having two
5five
управл ющих входа 40, 41, а токоизме- рительный резистор 25 подключен к входной цепи порогового элемента 35, котора одновременно вл етс измерительной цепью устройства 31 управле- ни . Выход порогового элемента 35 подключен к R-входу триггера 36, а S-вход этого триггера через элемент ИЛИ 37 соединен с первыми входами логических элементов: И 38 и 39, у которых вторые входы подключены к выходу триггера 36„ Первые входы логических элементов И 38 и 39 вл ютс одновременно первым и вторым уп- равл ющими входами 40 и 41 устройства 31 управлени .the control inputs 40, 41, and the current-measuring resistor 25 is connected to the input circuit of the threshold element 35, which is also the measuring circuit of the control device 31. The output of the threshold element 35 is connected to the R-input of the trigger 36, and the S-input of this trigger through the element OR 37 is connected to the first inputs of logic elements: And 38 and 39, in which the second inputs are connected to the output of the trigger 36 "The first inputs of logic elements And 38 and 39 are simultaneously the first and second control inputs 40 and 41 of the control device 31.
Принцип действи магнитно-транзисторного ключа состоит в следуюшем.The principle of operation of the magnet-transistor switch is as follows.
При поступлении отпирающего сиг- нала, например, на вход 40 триггер 36 устанавливаетс в состо ние с высоким уровнем на выходе, а элемент И 38 пропускает отпирающий сигнал на управл ющий вход вспомогательного ключа 29, что вь зывает переход его в состо ние высокой проводимости. Ток источника 28 и ток разр да конденсатора 27, до этого зар женного источником 28 тока смещени , начинают протекать по первичным обмоткам 12, 14 и вспомогательному ключу 29 „ Трансформаци тока первичных обмоток 12, 14 во вторичные обмотки 16, 19 вызывает отпирание (начальное) силовых транзисторов 1 и 40 При этом начинает протекать ток от шины 5 через цепь из соединенных последовательно перехода коллектор - эмиттер силового транзистора 1, обмотку 16, нагрузку 7, секцию 22 первичной обмотки дополнительного трансформатора 20, переход коллектор - эмиттер силового транзистора 4 обмотку 19. Из секции 22 первичной обмотки дополнительного трансформатора 20-ток трансформируетс во вторичную обмотку 23 этого трансформатора. Ток обмотки 23, пропоциональный току нагрузки, протекающему по секции 22, замыкаетс через диод 26, первичные обмотки 12, 14 управл ющих трансформаторов 8 и 11, вспомогательный ключ 29 и токоизмери- тельный резистор 25. Этот ток, трансформиру сь во вторичные обмотки 16 и 19, обеспечивает протекание по эмиттерным цеп м силовых транзисторов тока, большего, чем ток нагрузки 7, протекающий по коллекторным цеп мUpon receipt of the unlocking signal, for example, to the input 40, the trigger 36 is set to a state with a high level at the output, and the element 38 transmits the unlocking signal to the control input of the auxiliary switch 29, which leads to its transition to the high conductivity state. The source current 28 and the discharge current of the capacitor 27, the bias current charged by the source 28, begin to flow through the primary windings 12, 14 and the auxiliary switch 29. Transforming the current of the primary windings 12, 14 into the secondary windings 16, 19 causes unlocking (initial) power transistors 1 and 40 At the same time, the current from the bus 5 starts to flow through the circuit of the collector-emitter connected in series of the power transistor 1, winding 16, load 7, section 22 of the primary winding of additional transformer 20, collector-emitter junction 4 yl transistor winding 19. From section 22 of the primary winding of the transformer 20 additional current is transformed to the secondary winding 23 of this transformer. The winding current 23, proportional to the load current flowing through section 22, is closed through diode 26, primary windings 12, 14 of control transformers 8 and 11, auxiliary switch 29 and current measuring resistor 25. This current, transforming into secondary windings 16 and 19, ensures the flow through the emitter circuits of power transistors of a current greater than the load current 7 flowing through the collector circuits
65316531
1Q j , 1Q j,
20 25 зо 40 20 25 to 40
4545
5555
506506
силовых транзисторов 1 и 4. Вследствие этого силовые транзисторы переход т в режим насыщени , причем между отпирающим эмиттерным током и током коллекторного перехода устанавливаетс пропорциональна св зь, а коэффициент пропорциональности соответствующим выбором коэффициентов трансформации дополнительного и управл ющих трансформаторов устанавливаетс большим единицы.power transistors 1 and 4. As a result, the power transistors go into saturation mode, with the emitting emitter current and the current of the collector junction being proportional to the link, and the proportionality factor by selecting the transformation ratios of the additional and control transformers is set to a larger unit.
Сн тие отпирающего сигнала с вхо- да 40 вызывает по вление на выходе элемента 38 логического О, т.е. во входной цепи вспомогательного ключа 29 исчезает отпирающий сигнал, ключ переходит в состо ние низкой проводимости , и цепь обмоток 12, 14 разрываетс . При этом в цепи эмиттеров силовых транзистров 1 и 4 протекание отпирающего тока также прекращаетс , а вторичные обмотки 16 и 19 станов тс значительными индуктивными сопротивлени ми j Фактически происходит разрыв эмиттерных цепей силовых транзисторов 1 и 4, что обуславливает отсутствие вторичного пробо при запирании указанных транзисторов, а также повышает быстродействие, поскольку режим их управлени соответствует наиболее быстродействующей схеме управлени с общей базой.The removal of the unlocking signal from the input 40 causes the appearance at the output of the element 38 of the logical O, i.e. in the input circuit of the auxiliary key 29, the unlocking signal disappears, the key goes into a low conductivity state, and the circuit of the windings 12, 14 is broken. At the same time, in the emitter circuit of power transistors 1 and 4, the flow of the unlocking current also stops, and the secondary windings 16 and 19 become significant inductive resistances j and also increases the speed, since their control mode corresponds to the most high-speed control scheme with a common base.
После размыкани вспомогательного ключа 29 ток через нагрузку 7 продолжает протекать в течение времени, необходимого дл рассасывани зар дов в базах силовых транзисторов 1 и 4 и запирани их коллекторных переходов На этом этапе ток обмотки 23 замыкаетс через конденсатор 27, При последующем включении другого вспомогательного ключа 30 или того же самого накопленный в конденсаторе 27 зар д используетс дл форсировани процесса включени силовых транзисторов , принадлежащих противолежащим плечам моста.After the auxiliary switch 29 opens, the current through the load 7 continues to flow for the time required to dissolve the charges in the bases of the power transistors 1 and 4 and lock their collector transitions. At this stage, the current of the winding 23 is closed through the capacitor 27. or the same accumulated charge in the capacitor 27 is used to force the process of turning on the power transistors belonging to the opposite shoulders of the bridge.
После запирани силовых транзисторов энерги , накопленна в трансформаторах , рассеиваетс в цеп х вывода энергии или возвращаетс в источник питани с помощью, например цепи 24After locking the power transistors, the energy stored in the transformers is dissipated in the power output circuit or returned to the power source using, for example, circuit 24
В варианте выполнени управл ющих трансформаторов тока противолежащих плеч моста в виде единого магнитного узла обща первична обмотка каждой пары управл ющих трансформаторов тока магнитно св зана с двум сердечника-In the embodiment of control current transformers of the opposite arms of the bridge as a single magnetic unit, the common primary winding of each pair of control current transformers is magnetically connected to two cores.
ми, на которых расположены по одной вторичной обмотке, а поэтому токи этих обмоток пропорциональны току общей первичной обмотки, замыкающемус через соответствующий вспомогательный ключ.mi, on which there are one secondary winding, and therefore the currents of these windings are proportional to the current of the common primary winding, which closes through the corresponding auxiliary key.
Если по какой-либо причине (перегрузка , к.з. в нагрузке, выход изIf for any reason (overload, short circuit in the load, exit from
СТРОЯ ОДНОГО ИЗ СИЛОВЫХ ТраНЗИСТОрОВ) BUILD ONE OF POWER TRAINSTERS)
произойдет возрастание тока в цепи обмотки 23 выше заранее заданного порогового уровн , на выходе порогового элемента 35 по витс сигнал, которым триггер 36 перейдет в состо - ше О, а через логические элементы И 38, 39 перестанет передаватьс отпирающий сигнал на входы вспомогательных ключей 29, 30. Таким образом обеспечиваетс комплексна защитаan increase in the current in the winding circuit 23 will occur above a predetermined threshold level, at the output of the threshold element 35 a signal is received, by which the trigger 36 goes to state O, and through the logic elements 38, 39 the unlocking signal to the inputs of the auxiliary switches 29, 30. Thus, comprehensive protection is provided.
всего устройства и повышаетс его функциональна надежность.functional reliability is increased throughout the device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884418968A SU1653150A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Transistor-magnetic switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884418968A SU1653150A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Transistor-magnetic switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1653150A1 true SU1653150A1 (en) | 1991-05-30 |
Family
ID=21372304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884418968A SU1653150A1 (en) | 1988-05-03 | 1988-05-03 | Transistor-magnetic switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1653150A1 (en) |
-
1988
- 1988-05-03 SU SU884418968A patent/SU1653150A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1653150A1 (en) | Transistor-magnetic switch | |
US3373338A (en) | Power conversion system with magnetically forced voltage sharing for the switching devices | |
JPS62220870A (en) | Alternating current detection circuit | |
US4603263A (en) | Josephson pulse generator of current injection type | |
SU754639A1 (en) | Apparatus for controlling m-phase inverter | |
RU1780174C (en) | Transistor switch control device | |
RU2009609C1 (en) | Two-step inverter | |
SU777823A1 (en) | Magneto-transistor switch | |
SU1624682A1 (en) | Current switch | |
RU2020740C1 (en) | Transistor switch | |
SU1739463A1 (en) | Transistorized inverter | |
SU1280679A1 (en) | Thyristor switch | |
SU1422340A1 (en) | D.c. voltage converter | |
SU1638774A1 (en) | One-step dc-to-dc voltage converter | |
SU1728951A1 (en) | Bridge transistor inverter | |
SU1436228A2 (en) | Stabilized power supply source | |
SU1721761A1 (en) | Inverter control unit | |
SU1467719A1 (en) | Push-pull d.c. voltage converter converter | |
SU594567A1 (en) | Inverter | |
SU843234A1 (en) | Magneto-transistorized switch | |
SU1034137A1 (en) | Static d.c. voltage converter | |
SU970694A1 (en) | Dc switch | |
SU1385284A1 (en) | Pulse amplifier | |
SU1417138A1 (en) | D.c. voltage bridge-type converter | |
SU1149355A1 (en) | Stabilizing electric power source |