CS204370B1 - Zapojení pro buzení spínacího tranzistoru - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení pro buzení spínacího tranzistoru, jehož emitor je připojen na prvou svorku stejnosměrného zdroje a kolektor na konec indukčního vinutí spojeného začátkem s druhou svorkou stejnosměrného zdroje. Zapojení je vhodné pro indukční nebo spínačové měniče stejnosměrného napětí.

Jsou známá zapojení pro buzení spínacího tranzistoru, například Darlingtonova zapojení, u nichž je mezi kolektor a bázi spínacího tranzistoru zapojen přes kolektor a emitor budící tranzistor. Jejich nevýhodou je, že napětí na kolektoru a emitoru budícího tranzistoru je při sepnutém spínacím tranzistoru velmi nízké. Následkem toho se snižuje proudové zesílení budícího tranzistoru a zvyšuje saturační napětí i výkonové ztráty spínacího tranzistoru.

Je také známé zapojení, ve kterém je kolektor a emitor budícího tranzistoru zapojen mezi bázi spínacího tranzistoru a začátek indukčního vinutí. Nevýhodou druhého známého zapojení je vznik ztrátového výkonu v budícím tranzistoru, jehož napětí na kolektoru a emitoru je při sepnutém spínacím tranzistoru vysoké, přibližně shodné s napětím stejnosměrného zdroje. Toto napětí obvykle několikanásobně převyšuje nejmenší napětí potřebné k dosažení plného proudového zesílení budicího tranzistoru. Vznik ztrátového výkonu v budicím tranzistoru lze sice snížit pomocí známého obvodu s budicím transformátorem, zapojeným mezi budicí a spínací tranzistor, je to však řešení neekonomické a prostorově náročné.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro buzení spínacího tranzistoru, jehož emitor je připojen na prvou svorku stejnosměrného zdroje a kolektor přes indukční vinutí na druhou svorku stejnosměrného zdroje. Podstata zapojení spočívá v tom, že z indukčního vinutí je vyvedena odbočka, mezi niž a bázi spínacího tranzistoru je zapojen budící tranzistor.

Je-li účelné stabilizovat budící proud báze spínacího tranzistoru nebo omezit účinek závady v budicím tranzistoru na obvody pulzního generátoru je výhodné, když budicí tranzistor je spojen s odbočkou a bází spínacího tranzistoru přes odpory.

S ohledem na vnitřní strukturu pulzního generátoru nebo na cenu budícího tranzistoru může být výhodnější, když budící tranzistor je kolektorem spojen s odbočkou indukčního vinutí a emitorem s bází spínacího tranzistoru, nebo když budící tranzistor je emitorem spojen s odbočkou indukčního vinutí a kolektorem s bází spínacího tranzistoru.

Výhodou zapojení pro buzení spínacího tranzistoru podle vynálezu je bezztrátové nastavení nejmenšího potřebného napětí na kolektoru a emitoru budicího tranzistoru. Pomocí odbočky vyvedené z indukčního vinutí se získá na přechodu kolektor — emitor budícího tranzistoru přesně takové napětí, které při sepnutém spínacím tranzistoru zajistí ,plné proudové zesílení v aktivní oblasti budicího tranzistoru. Ve srovnání se známými zapojeními je zapojení podle vynálezu buď jednodušší nebo má vyšší účinnost. Například ve známých budících obvodech dvojčinných měničů stejnosměrného napětí s celkovým výkonem 1000 W mohou ztráty výkonu budícího tranzistoru dosahovat až 100 W. To nejen snižuje jejich účinnost, ale způsobuje i problémy s odvodem tepla. Zapojení podle vynálezu snižuje ztrátu výkonu budícího tranzistoru až dvacetinásobně.

Konkrétní příklady zapojení podle vynálezu jsou uvedeny na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je schéma zapojení v základním provedení a na obr. 2 je schéma zapojení v alternativním provedení.

V zapojení podle vynálezu je spínací tranzistor ST připojen svým emitorem EST na prvou svorku M stejnosměrného zdroje U a svým kolektorem KST na konec ZL indukčního vinutí L. Začátek AL indukčního vinutí L je připojen.na druhou svorku N stejnosměrného zdroje U. Z indukčního vinutí L je vyvedena odbočka W, která je u základního provedení zapojení podle vynálezu spojena s kolektorem KBT budícího tranzistoru BT, jehož emitor EBT je spojen s bází BST spínacího tranzistoru ST. Na bázi BBT budicího tranzistoru BT může být zapojen například pulzní generátor.

V alternativním provedení zapojení podle vynálezu je odbočka W spojena s emitorem EBT budicího tranzistoru BT, a to přes prvý odpor RA a kolektor KBT budicího tranzistoru BT je spojen přes druhý odpor RB s bází BST Spínacího tranzistoru ST.

Přijde-li na bázi BBT budicího tranzistoru BT elektrický impuls, budicí tranzistor BT se uvede do vodivého stavu a spínací tranzistor ST do sepnutého stavu. V tomto okamžiku je napětí stejnosměrného zdroje U připojeno na indukční vinutí L a zde se za předpokladu linearity rovnoměrně rozdělí. Mezi odbočkou W a koncem ZL indukčního vinutí L vzniká stejnosměrné napětí, které se u základního provedení zapojení uplatňuje na kolektoru KBT budícího tranzistoru BT a u alternativního provedení se uplatňuje na emitoru EBT budicího tranzistoru BT. Hodnota tohoto stejnosměrného napětí, určená poměrnou délkou indukčního vinutí L mezi odbočkou W a jeho koncem LZ, je nejmenším potřebným napětím k udržení budicího tranzistoru BT v aktivní oblasti s plným proudovým zesílením a nízkou ztrátou výkonu.

Není-li na bázi BBT budicího tranzistoru BT elektrický impuls, jsou budící tranzistor BT. a spínací tranzistor ST v nevodivém stavu a jejich výkonové ztráty jsou zanedbatelné.

Zapojení podle vynálezu je vhodné především pro budicí obvody dvojčinných měničů stejnosměrného napětí s velkým výkonem.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1) Zapojení pro buzení spínacího tranzistoru, jehož emitor je připojen na prvou svorku stejnosměrného zdroje a kolektor na konec indukčního vinutí spojeného začátkem s druhou svorkou stejnosměrného zdroje, vyznačené tím, že z indukčního vinutí (L) je vyvedena odbočka (W), mezi niž a bázi (BST) spínacího tranzistoru (ST) je zapojen budicí tranzistor (BT).
2. 2) Zapojení podle bodu 1, vyznačené tím,, že budicí tranzistor (BT) je spojen s odbočkou (W) a bází (BST) spínacího tranzistoru (ST) přes odpory (RA, RB).