SU1658319A1 - Transistor switch control device - Google Patents
Transistor switch control device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1658319A1 SU1658319A1 SU894697618A SU4697618A SU1658319A1 SU 1658319 A1 SU1658319 A1 SU 1658319A1 SU 894697618 A SU894697618 A SU 894697618A SU 4697618 A SU4697618 A SU 4697618A SU 1658319 A1 SU1658319 A1 SU 1658319A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- control
- transistor
- output
- base
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротех нике и может быть использовано в устройствах силовой коммутации. Цель - повышение КПД. Устр-во содержит выходной транзистор 1 и транзистор управлени 2, базы которых соединены через низковольтный источник напр жени 3 и подключены к выходу источника тока 4, шунтированного управл ющим ключом 5 блока управлени 6. При размыкании управл ющего ключа 5 блока управлени 6 отпираетс транзистор 2 и выходной транзистор 1. Благодар наличию низковольтного источника напр жени 3 транзистор управлени 2 работает на границе насыщени , что позвол ет снизить потери на управление транзистором управлени 2 и уменьшить потери на переключение выходного транзистора 1. 4 з и ф-лы, 5 ил. Ј (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used in power switching devices. The goal is to increase efficiency. The device contains an output transistor 1 and a control transistor 2, the bases of which are connected via a low-voltage source 3 and connected to the output of a current source 4 shunted by control key 5 of control unit 6. When control key 5 of control unit 6 is opened, transistor 2 opens and the output transistor 1. Due to the presence of a low-voltage source of voltage 3, the control transistor 2 operates at the saturation limit, which reduces the control losses of the control transistor 2 and reduces switching losses the output transistor 1. 4 g and f-ly, 5 Il. Ј (L
Description
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в устройствах силовой транзисторной коммутации систем радиотехники, автоматики и вычислительной техники.The invention relates to electrical engineering and can be used in power transistor switching devices of radio engineering, automation and computer systems.
Целью изобретени вл етс повышение КПД.The aim of the invention is to increase efficiency.
На фиг I приведена функциональна схема устройства управлени ; на фиг. 2-4 - варианты практического выполнени устройства управлени ; на фиг. 5 - диаграммы токов и напр жений на элементах устройства.Fig I shows a functional diagram of the control device; in fig. 2-4 are practical embodiments of the control device; in fig. 5 - diagrams of currents and voltages on the elements of the device.
Устройство управлени транзисторным ключом содержит выходной транзистор 1, транзистор управлени 2, низковольтный источник напр жени 3, источник тока 4 и управл ющий ключ 5 блока управлени 6. Источник, тока 4 может быть выполнен вThe transistor switch control unit contains an output transistor 1, a control transistor 2, a low voltage source 3, a current source 4 and a control key 5 of the control unit 6. The source current 4 can be made
виде трансформатора тока 7, перва 8 и втора 9 обмотки которого включены между эмиттером транзистора управлени 2 и вторым выходным выводом, а обмотка управлени 10 шунтирована управл ющим ключом 5 блока управлени 6. При этом соединение базы выходного транзистора 1 с обмотками трансформатора тока 7 может быть осуществлено через дополнительную обмотку 11, а блок управлени 6 состоит из двухфазного генератора импульсов 12 и тиристора 13, шунтирующего обмотку управлени 10. Низковольтный источник напр жени 3 может быть выполнен на двух диодах 14, шунтированных конденсатором 15.the current transformer 7, the first 8 and the second 9 windings of which are connected between the emitter of the control transistor 2 and the second output terminal, and the control winding 10 are bridged by the control switch 5 of the control unit 6. The connection of the output transistor 1 base to the windings of the current transformer 7 made through an additional winding 11, and the control unit 6 consists of a two-phase pulse generator 12 and a thyristor 13 that shunts the control winding 10. A low-voltage source 3 can be made on two diodes 14, 15 shunted capacitor.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
ОЭ СПOE SP
0000
со соwith so
При разомкнутом ключе 5 ток от источника тока 4 через источник напр жени 3 поступает в базу транзистора управлени 2 При этом напр жение на его коллекторе снижаетс и устанавливаетс на уровне, равном сумме напр жений источника 3 и падени напр жени на базоэмиттерном переходе выходного транзистора 1, обеспечива транзистору 2 режим с малой глубиной насыщени Транзистор 1 открываетс Ток источника 4 выбираютс таким, чтобы обеспечить насыщение транзистора 1 При замыкании ключа 5 к базоэмиттерному переходу транзистора 2 прикладываетс отрицательное напр жение источника 3, вызывающее форсированное запирание При этом ток кол лектора транзистора 1 начинает проходить через базовую область, вызыва форсированное рассасывание зар да из области базы и выключение транзистора 1When the key 5 is open, the current from the current source 4 through the voltage source 3 enters the base of the control transistor 2. At the same time, the voltage on its collector decreases and is set at a level equal to the sum of the voltages of source 3 and the voltage drop at the base-emitter junction of the output transistor 1, providing the transistor 2 with a mode of low saturation. Transistor 1 is opened. The source current 4 is chosen so as to ensure the saturation of transistor 1. When the key 5 is closed, the base-emitter junction of transistor 2 is applied from Acceptable voltage of source 3 causing forced shutdown. At the same time, the collector current of transistor 1 begins to pass through the base region, causing a forced dissipation of charge from the base region and turning off transistor 1
В практической схеме устройства управ лени (см фиг 2) источник тока 4 целе сообразно выполнить на трансформаторе тока 7, а ключ 5 - на высокочастотном ти ристоре 13 В этом случае управление им пульсным преобразователем может осу ществл тьс от генератора импульсов 12, причем импульсы дл отпирани транзис тора 1 (см фиг 5а) подаютс на анод ти ристора 13, а дл запирани (фиг 56) - на его управл ющий электрод При поступ лении импульса на управл ющий электрод тиристора 13 (см фиг 56) последний откры ваетс и напр жени на всех обмотках трансформатора 7 резко уменьшаютс , что эквивалентно замыканию ключа 5 в схеме на фиг 1 Транзистор 2 закрываетс и ток на начинав проходить по цепи коллек тор транзистора 1, его база, втора обмот ка 9 трансформатора 7 Протекание тока чере вторую обмотку 9 трансформатора 7 вызывает протекание тока через его обмотку управлени 10 и открытый тиристор 13 Та ким обраюм, тиристор 13 надежно блокирует входные цепи транзисторов 2 и 1 от поступ лени помехи в течение всего времени, пока из базы транзистора 1 не будет выведен зар дIn the practical scheme of the control device (see FIG. 2), the current source 4 is suitably performed on the current transformer 7, and the key 5 on the high frequency thyristor 13. In this case, the pulse converter can be controlled from the pulse generator 12, and the pulses for unlocking of the transistor 1 (see Fig. 5a) is supplied to the anode of the thyristor 13, and for locking (Fig. 56) to its control electrode. When a pulse arrives at the control electrode of the thyristor 13 (see Fig. 56), the voltage is opened on all windings of the transformer 7 r is reduced, which is equivalent to the closure of the key 5 in the circuit of FIG. 1 The transistor 2 closes and the current begins to pass through the collector circuit of transistor 1, its base, the second winding 9 of the transformer 7 Current flow through the second winding 9 of the transformer 7 causes the current to flow through it control winding 10 and open thyristor 13 As it is, the thyristor 13 reliably blocks the input circuits of transistors 2 and 1 from receiving interference during the entire time that the charge is removed from the base of transistor 1
При этом ток через выходной транзис тор 1 и обмотку управлени 10 трансфер матора 7 станет равным нулю, на всех об мотках (см фиг 5s, г) происходит измене ние знака напр жени (запирающее дл транзисторов 1 и 2) и начинаетс вывод энергии, накопленной в сердечнике трансформатора 7 Ток размагничивани протекает через тиристор 13, вызыва его форсиро ванное закрывание, и через выходные цепи генератора импульсов После размагничивани сердечника трансформатора 7 устройство ютово к поступлению следующего открывающего импульсаIn this case, the current through the output transistor 1 and the control winding 10 of the transfer of the mator 7 becomes zero, on all windings (see Fig. 5s, d) the voltage sign changes (blocking for transistors 1 and 2) and the energy accumulated in the core of the transformer 7 The demagnetization current flows through the thyristor 13, causing it to be forcedly closed, and through the output circuits of the pulse generator. After demagnetizing the core of the transformer 7, the device is flowing to the next opening pulse.
Диаграммы, иллюстрирующие работу преобразовател , показаны на фиг 5 В момент времени t благодар импульсу отпирани The diagrams illustrating the operation of the converter are shown in Fig. 5
(см фиг 5а) производитс открывание транзисторов 2 и 1 В момент времени /2 благодар импульсу на управл ющем электроде тиристора 13 (см фиг 56) открываетс тиристор 13 и напр жение на обмотке снижаетс до нул (см. фиг 5в) Благодар индуктивности рассе ни обмоток трансформатора и зар ду, накопленному в базе транзистора 2, ток базы этого транзистора спадает линейно с изменением знака (см(see fig. 5a) the opening of the transistors 2 and 1 is performed at time 2 /, due to the pulse on the control electrode of the thyristor 13 (see fig. 56), the thyristor 13 opens and the voltage on the winding decreases to zero (see fig. 5c) the transformer windings and the charge accumulated in the base of transistor 2, the base current of this transistor decreases linearly with a change in sign (see
фиг Ьд) на интервале /2- зFIG. LD) on the interval / 2- 3
В момент времени t3 переход база-эмит тер транзистора 2 резко восстанавливает свое обратное сопротивление, вызыва спад (и небольшой отрицательный выброс) напр жени на обмотке 8 (см фиг 5в) Тран зистор 2 выключаетс , обрыва эмиттер тран зистора 1 Ток коллектора последнего пере ключаетс в базу (см фиг 5е) На интерва ле /з-1 происходит рассасывание зар да из области база-коллектор транзистора 1,At time t3, the base-emit transition of transistor 2 abruptly restores its reverse resistance, causing a drop (and a small negative surge) of the voltage on the winding 8 (see Fig. 5c). Transistor 2 turns off and the emitter of the transistor 1 turns off. to the base (see FIG. 5e). In the interval / s-1, charge is absorbed from the base-collector region of transistor 1,
0 последний выключаетс (см фиг 5ас), а напр жение на его коллекторе возрастает (см фиг 5 з)0, the latter is turned off (see Fig. 5ac), and the voltage on its collector increases (see Fig. 5h)
5five
00
5five
На интервале /4-is происходит пере магничивание или в данном случае размаг ничивание токового трансформатора 7 Вид диаграммы этого напр жени зависит от цепей , шунтирующих обмотки токового транс форматора Если такие цепи отсутствуют, (см фиг 2 и 3), то за счет энергии, накоп ленной в сердечнике токового трансформа тора, напр жение на обмотке 8 (см фиг 5г) мен ет знак (запира тиристор 13) и увели чиваетс до тех пор, пока переход база эмиттер транзистора 2 не войдет в состо ние лавинного пробо К моменту времени /, энерги , накопленна в сердечнике, пол ностью выводитс , трансформатор ра (магни чиваетс - преобразователь подготовлен к поступлению очередного запускающего им пульса (см фиг 5а)On the / 4-is interval, reimagining occurs or, in this case, demagnetization of the current transformer 7. The diagram of this voltage depends on the circuits shunting the windings of the current transformer. If there are no such circuits (see Fig. 2 and 3), accumulated in the core of the current transformer, the voltage on the winding 8 (see Fig. 5d) changes sign (lock thyristor 13) and increases until the junction base of the emitter of the transistor 2 enters the avalanche breakdown state , energy stored in the core, ol NOSTA outputted transformer pa (magnesium chivaets - inverter is prepared for receipt of the next triggering of the pulse (see Figure 5a)
Пол рность подключени обмоток трансPolar connection of trans windings
0 форматора 7 (см фиг 2 и 3) должна быть такой, чтобы при протекании тока через нагрузку и вторую обмотку 9 трансформато ра 7 на первой его обмотке 8 формирова лось напр жение (см фиг 5г) с пол рностью0 of the formatter 7 (see Figs 2 and 3) must be such that when current flows through the load and the second winding 9 of the transformer 7 on its first winding 8, a voltage is formed (see Fig 5g) with polarity
g обеспечивающей открывание транзисторов 2 и 1 Схемы фиг 2 и 3 с этой точки зрени идентичны схеме фиг 4а и эквивалентны ши роко распространенной схеме магнитотран- зисторного ключа фиг 46 Разделение обмо ток, как показано на фиг 2, 3 (см фиг 4а) св зано с удобством конкретной реализации Напр жение источника 3 выбираютс таким, чтобы обеспечить надежное закрыва ние транзистора 2 Дл снижени напр жени коллектор-эмиттер транзистора 2 (и при необходимости введени его в режим с большей глубиной насыщени ) последова тельно с базой транзистора 1 может быть включена дополнительна обмотка 11 токо вого трансформатора 7 Целесообразно ееFrom this point of view, the gs providing opening transistors 2 and 1 of the Circuit of FIGS. 2 and 3 are identical to the circuit of Fig. 4a and are equivalent to the widespread circuit of the magnetotransistor switch of Fig. 46 The separation of the windings, as shown in Figs. 2, 3, see Fig. 4a with the convenience of a specific implementation, the source voltage 3 is chosen so as to ensure reliable closing of the transistor 2 to reduce the collector-emitter voltage of transistor 2 (and, if necessary, to put it into a mode with greater depth of saturation) sequentially with the base of transistor 1 t be included additional winding 11 current transformer 7 It is advisable to
00
5five
выполнить в виде отвода от первой обмот ки 8 трансформатора 7 (см фиг 3)perform in the form of a tap from the first winding 8 of the transformer 7 (see Fig 3)
Таким образом, в предлагаемом устрой стве осуществл етс нормирование глубины насыщени низковольтного транзистора за счет нелинейной обратной св зи между ба зой и коллектором этого транзистора При чем в предложенном источнике роль элемен тов обратной св зи выполн ют переход ба за - эмиттер высоковольтного транзистора и низковольтный источник Кроме того, применение трансформатора тока и тиристо ра в качестве управл ющих элементов поз волило снизить потерн на управление и по тери в моменты переключени транзистор ного ключа, что позволило повысить КПД устройстваThus, the proposed device normalizes the saturation depth of a low-voltage transistor due to non-linear feedback between the base and collector of this transistor. Moreover, in the proposed source the role of feedback elements is performed by switching the base-emitter of the high-voltage transistor and low-voltage source In addition, the use of a current transformer and thyristor as control elements made it possible to reduce the loss of control and loss at the time of switching the transistor key, which allowed it possible to improve efficiency of the device
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894697618A SU1658319A1 (en) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | Transistor switch control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894697618A SU1658319A1 (en) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | Transistor switch control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1658319A1 true SU1658319A1 (en) | 1991-06-23 |
Family
ID=21450547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894697618A SU1658319A1 (en) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | Transistor switch control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1658319A1 (en) |
-
1989
- 1989-04-20 SU SU894697618A patent/SU1658319A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1320889, кл. Н 03 К 17/60, 17.07.85. Электронна техника в автоматике./Под. ред. Конева Ю. И. - М.. Радио и св зь. Вып. 17. 1986, с. 194, рис. 3. Патент US № 4408270, кл. Н 02 М 7/537, 363/132, 04.10.83. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1658319A1 (en) | Transistor switch control device | |
SU1676024A1 (en) | Device for controlling power transistor switch | |
SU1457114A1 (en) | Single-end d.c. voltage converter | |
SU1624683A1 (en) | Transistor switch | |
SU1336172A1 (en) | Single-cycle voltage converter | |
SU1181080A1 (en) | Voltage converter | |
SU1488942A1 (en) | Single-ended dc voltage converter | |
SU1415359A2 (en) | Device for controlling power transistor gate | |
SU1690147A1 (en) | Self-excited oscillator | |
SU1584100A1 (en) | Transistor switch | |
SU1739463A1 (en) | Transistorized inverter | |
SU1742955A1 (en) | Voltage converter | |
SU1758796A1 (en) | Single-ended constant voltage converter | |
SU1401574A1 (en) | Pulse shaper | |
SU1661938A1 (en) | Single-cycle converter of dc voltage | |
SU1536490A1 (en) | Single-ended dc voltage converter | |
SU1601712A1 (en) | Pulsed d.c. voltage controller | |
SU1374421A1 (en) | Transistor-type switching device | |
SU1555849A1 (en) | Transistor switch | |
SU1417136A1 (en) | D.c. voltage single-ended transistor converter | |
SU1742988A1 (en) | Transistor-magnetic key | |
SU1723647A1 (en) | Dc voltage converter | |
SU1091343A1 (en) | Transistor switch | |
SU1403309A1 (en) | Gate-type voltage converter | |
SU1746527A1 (en) | Electronic transistor key |