DE2303940A1 - Steuerschaltung fuer schalttransistor - Google Patents

Steuerschaltung fuer schalttransistor

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Description

Steuerschaltung für Schalttransistor
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transformator-Steuer schaltung für eine Schwebespannung-Schalteinriehtung, wie sie bei Steuerschaltungen für Magnetspeicher oder bei Schalteinrichtungen für Ein-Aus-Spannungsregler verwendet wird β
Die Erfindung ist insbesondere auf Steuerschaltungen für
Spannungsreglerschalter gerichtet, die einen Impulstransformator mit einer Primär-, einer Sekundär- und einer
Hilfswicklung, Einrichtungen zum Anlegen von Steuerimpulsen, an die Primärwicklung des Transformators und einen
ersten Schalttransistor enthalten»
Es sind Spannungsregeleinriohtungen bekannt, bei welchen
eine nichtstabilisierte Gleichspannung mit einem die stabilisierte Sollspannung übersteigenden Wert mit Hilfe
eines gesteuerten Schalters an eine Siebfilterschaltung
alt Induktivität und Kapazität angelegt wird· Sine Vergleichsschaltung vergleicht die Ausgangsspannung mit einem
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feststehenden Bezugswert und liefert ein Fehlersignal, das auf eine den Schalter steuernde Schaltung gegeben wird» Gewöhnlich arbeitet der Schalttransistor außerhall» des Wirkzustandes, doh» er wird in der Weise gesteuert, daß er sehr schnell aus dem Sperr-(Aus-)-Zustand in den gesättigten (Ein-)Zustand übergeht und umgekehrt, um die Leistung des Geräts zu erhöhen und die durch den Transistor verbrauchte Energie zu verringern. Die Regelung der Spannung läßt sich nach zwei verschiedenen Verfahren erzielen, deh» einem Frequenz-Veränderungsverfahren und einem Zeitverhältnis-Veränderungsverfahren·
Nach dem ersten Verfahren wird der Schalttransistor während Zeitintervalle von konstanter und bestimmter Länge in den Ein-Zustand bei einer Frequenz gebracht, die in bezug auf die Ausgangsspannung umgekehrt veränderbar ist· ψβταϋ diese Spannung gleich oder höher ist als die Sollspannung, wird der Transistor geöffnet, um so 'bei niedriger oder gar Null-Prequenz Energie in das Filternetzwerk zu übertragen, so daß die durch die Last entnommene Energie die Spannung am Filterausgang verringert. Wenn die Ausgangsspannung niedriger als die Sollspannung ist, erhöht sich die Frequenz, bei welcher der Transistor eingeschaltet wird, so daß die in das Filter übertragene Energie zunimmt« Da das Ein-Intervall festliegt, bewirkt die Frequenzveränderung die Veränderung der Einschaltdauer, d*h»' des Verhältnisses des Leitintervalls zur Gesamtbetriebsperiode* Die in jeder Periode in das Filter übertragene Energie ist der Einschaltdauer proportional»
Dieses Regelungsverfahren hat den Nachteil, daß das Filternetzwerk so konstruiert sein muß, daß es für die mögliche niedrigere Frequenz zu der während einer Periode zulässigen Ausgangsspannungsveränderung führt» Dies bedeutet die Ver-
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Wendung von verhältnismäßig großen Kondensatoren und Induktivitäten, die kostspielig und sperrig sind»
Deshalb wird oft das Zeitverhältnis-Yerfahren bevorzugt, so daß die Induktivitäten und Kondensatoren des Filters für eine konstante Betriebsfrequenz ausgelegt werden können, die als die höchste, mit der Arbeitsweise des Schalttransistors zu vereinbarende Frequenz gewählt werden kann«.
Mit Hilfe dieses Verfahrens wird die Veränderung der Einschal tdauer erzielt, indem in jeder Periode das Verhältnis des Ein-Intervalls zur G-esamtperiode bei konstanter Frequenz verändert wird·
Es muß auf die Tatsache aufmerksam gemacht werden, daß für ein solches Regelungsgerät der Schalttransistor gewöhnlich mit einer Zuleitung des Speisenetzwerks und des Filters in Reihe geschaltet ist, das nicht an eine feststehende Bezugsspannung angeschlossen ist und demzufolge an einem schwebenden Potential liegt»
Dadurch unterliegt sowohl der Kollektor als auch der Emitter einem veränderlichen Potential, so daß die Basis von einer durch die Veränderungen dieses Potentials unbeeinträchtigten Schaltung gesteuert v/erden muß» Da die Steuerkreise der Transistoren gewöhnlich durch auf eine feststehende Erdspannung bezogene Spannungen gespeist werden, müssen diese Kreise in bezug auf die Transistorbasis isoliert sein, und so wird die Ansteuerung mit Hilfe eines Impulstransformators erhalten^
Dieses Steuerungsverfahren hat, sofern die Regelung durch konstante Frequenz und veränderbare Einschaltdauer erzielt wird» den Nachteil, daß der Veränderungsbereich der Ein-
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sehaltdauer zwangsläufig eingeengt ist» Die während des Ein-Zustandes in der Transistorbasis gespeicherten Minorität sladungsträg er müssen rasch beseitigt werden, um zu ermöglichen, daß der Transistor schnell in den Aus-Zustand übergeht, und dies wird durch geeignete Bemessung des Steuertransformators erzielt, dessen Sekundärwicklung zwischen Basis und Emitter angeschlossen ist« Indem man einen Transformator mit einer geeignet niedrigen Magnetisierung sinduktivität in bezug auf äquivalenten Widerstand der Transformatorwicklungen und der Last wählt, reproduziert die als Folge eines an die Primärwicklung angelegten Rechteckspannung simpul se s an den Anschlüssen der Sekundärwicklung auftretende Spannung die Form dieses Impulses nicht» sondern nimmt exponentiell mit der Zeit ab·
Demzufolge liefert die Sekundärwicklung einen ersten GrI eich spannungsimpuls, der eine Dauer gleich der des Primärimpulses hat, jedoch mit der Zeit abnimmt, und einen zweiten umgekehrten Spannungsimpuls, der eine Anfangsamplitude gleich dem Spannungsabfall des ,Gleichspannungsimpulses hat und außerdem exponentiell abnimmt* Außerdem werden diesen Exponentialkurven überlagerte Welligkeiten durch die Streukapazitäten des Transformators verursacht, die jedoch für die nachfolgende Beschreibung belanglos sind»
Zur vollständigeren Information über Impulstransformatoren kann auf zahlreiche elektronische Lehrbücher und insbesondere auf das weithin bekannte Buch "Pulse digital and switching waveforms" von Jacob Tillmann und Herbert Taub, herausgegeben von McGraw-Hill, New York 1965 (Kapitel 3, Seiten 64-82) hingewiesen werden·
Hier sei einfach bemerkt, daß der auf den Gleichspannungs-
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impuls folgende umgekehrte Spannungsimpuls die in der Transistorbasis gespeicherten Minoritätsladungsträger beseitigt und so die unverzügliche Rückkehr des Transistors in den Aus-Zustand begünstigt·
Jedoch muß der umgekehrte Spannungsimpuls für eine angemessene Y/irkung einen erheblichen Wert besitzen, so daß folglich der Spannungsabfall des Primärimpulses ebenfalls erheblich sein muß» Andererseits darf der Spannungsabfall nicht so sein, daß er die Spannung des Gleichspannungsimpulses bis unter einen Mindestwert verringert* der erforderlich ist, um den Transistor im Ein-Zustand zu halten* Da der Spannungsabfall -von der Impulsdauer abhängig ist, darf diese Dauer einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten, und demzufolge wird der Bereich der Einschaltdauer-Veränderung durch diese zu berücksichtigenden Erwägungen streng begrenzt·
Die Steuerschaltung nach der Erfindung behebt diese Mangel und Nachteile, indem eine rasche Beseitigung der gespeicherten Minoritätsladungsträger ermöglicht wird, ohne eine zu genaue Konstruktion des Steuertransformators zu erfordern, und eine sehr große Yeränderbarkeit der Einschaltdauer vorgesehen wird, die von einem Mindestwert von im wesentlichen Null bis zu einem Höchstwert sehr nahe an 90 fo reichte Außerdem ist die rasche Beseitigung der Minoritätsladungsträger mit Hilfe einer Zweigleitung der Schaltung vorgesehen, die erforderlichenfalls automatisch eingeschaltet und abgeschaltet wird, sobald ihre Aufgabe erfüllt ist, ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Taktschaltung oder ähnlicher Einrichtungen»
Im wesentlichen verwendet man bei der Schaltung nach der Erfindung einen Steuertransformator mit einer sehr hohen
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Magnetisierungsinduktivität, der mit einer Hilfswicklung versehen ist, und einen über die Hilfswicklung angesteuerten Hilfsschalttransistor zum Kurzschließen von Basis und Emitter des Ireistungsschalttransistors» Im einzelnen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Basis und der Emitter des ersten Schalttransistors an die Anschlüsse der Sekundärwicklung angeschlossen sind, wobei eine dieser Verbindungen über eine Diode erfolgt, und daß an die Basis und den. Emitter des ersten Transistors eine Hilfsschalteinrichtung angeschlossen ist, um den Basis-Emitter-Stromweg des ersten Transistors als Antwort auf durch die abfallenden !Flanken der Steuerimpulse in der Hilfswicklung induzierte Spannungsimpulse kurzzuschließen*
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der einzigen Figur der beigefügten Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Steuerschaltung nach der Erfindung näher beschrieben»
Der Leistungsschalttransistor für die Regelung ist mit 1 bezeichnete Dieser Transistor, beispielsweise vom npn— Typ, ist mit seinem Kollektor an den Pluspol siner nichtstabilisierten Spannungsquelle +V und mit seinem Emitter an den Eingang eines Indiiktivität-Kapazität-Filters 2 angeschlossen· Der Ausgang des Filters 2 ist an eine Last 3 angeschlossen» Die Speiseschaltung ist natürlich durch einen gewöhnlichen Erdanschluß ergänzt· Der Transistor 1 wird mit Hilfe eines Impulstransformators 4 gesteuert, dessen Sekundärwicklung 5 mit ihren Anschlüssen an der Basis bzw. an dem Emitter des Transistors 1 liegt« Der Anschluß der Basis des Transistors 1 erfolgt über eine in Richtung auf die Basis leitende Diode 7ο Die Primärwicklung 6 des Impulstransformators ist mit ihren Anschlüssen
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an eine positive Spannungsquelle +Y von beispielsweise +5V bzw· über ein aus einem Widerstand 8 und einem ihm parallelgeschalteten Kondensator 9 bestehendes Glied an den Kollektor eines Steuertransistors 10 angeschlossen.
Der Steuertransistor 10 ist mit seiner Basis an eine nicht dargestellte geeignete Steuerimpulsquelle angeschlos* sen und liegt mit seinem Emitter an Erde ο Der Widerstand 8 und der Kondensator 9 sind für die Erfindung unwesentlich, jedoch zweckdienlich, da der Widerstand 8 den Stromfluß durch die Primärwicklung begrenzt und der Kondensator die durch die Zeitkonstante L/R herbeigeführte Verzögerung verringert, wobei L die Streuinduktivität des Transformators 4 und R den Wirkwiderstand des Widerstandes S bedeutet» Diese Verzögerung tritt in !Erscheinung, wenn der Schalttransistor 10 leitend gemacht wird« Die Arbeitsweise der Schaltung unter diesen Bedingungen wird später noch im einzelnen beschrieben«
Wie außerdem in der beigefügten Zeichnung gezeigt, ist der an den Widerstand 8 und den Kondensator 9 angeschlossene Anschluß der Primärwicklung 6 über einen Widerstand
11 und einen mit ihm in Reihe geschalteten Kondensator
12 an Erde angeschlossen.
Auch der Widerstand 11 und der Kondensator 12 sind für die Arbeitsweise der Erfindung unwesentlich, jedoch zweckmäßig, da sie die Umkehrspannungsspitze dämpfen, die auf- ' tritt, wenn der Steuertransistor 10 sperrte Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird ebenfalls später noch näher erläutert·
Der Impulstransformator ist zusätzlich mit einer Hilfswicklung 13 versehen, die mit ihren Anschlüssen an der
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Basis bzwo dem Emitter eines Hilfsschalttransistors 14, beispielsweise vom npn-Typ, liegt. Dieser Transistor 14 ist dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors 1 parallelgesobaltet, d#h. sein Kollektor ist mit der Basis und sein Emitter mit dem Emitter des Transistors 1 verbundene Die Schaltung nach der Erfindung ist durch einen Widerstand 15 von geeignetem Wert ergänzt, der zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 parallelgeschaltet ist»
Die Arbeitsweise der vorstehend "beschriebenen Schaltung ist folgende:
Im Ruhezustand wird eine lull- oder negative Spannung an die Basis des Steuertransistors 10 angelegt, der demzufolge gesperrt -ist» Es fließt also kein Strom über die Primärwicklung 6 des Transformators 4, so daß der als entmagnetisiert angenommene Transformator keine EMK"erzeugt»
Die zwischen Basis und Emitter der Transistoren 1 und 14 bestehende Spannung ist Null, so daß beide Transistoren. gesperrt sind»
Wenn nun ein positiver Rechteckspannungsimpuls von vorbestimmter Dauer an die Basis des Transistors 10 angelegt wird, geht der Transistor 10 schnell in den Sättigungszustand über und wird leitend*
Ee beginnt ein Strom I^ über die Primärwicklung 6 des Impulstransformators 4» das aus dem Widerstand 8 und dem Kondensator 9 bestehende RG-Glied und den Transistor 10 zu fließen·
Dieser den Transformatorkern magnetisierende Strom induziert in den ungleichen. Wicklungen 5, 13 eine EMK, die die
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Diode 7 und den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 1 in Durchlaßrichtung vorspannt· Dadurch beginnt ein Strom I2 über die Sekundärwicklung 5, die Diode 7 und den Basis-Emitter-Übergang des Transistors 1 zu fließen·
Genauer gesagt fließt ein Teil dieses Stromes statt über die Basis des Transistors 1 über den Widerstand 15, jedoch kann er für gegenüber dem Basiswiderstand hohe Werte des Widerstandes 15 außer acht gelassen werden·
Bekanntlich ist das Verhältnis zwischen den Strömen I- und Ip dem Verhältnis zwischen den Windungen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung umgekehrt proportional: da der Lastwiderstand der Sekundärwicklung sehr niedrig ist, würden die Ströme I-j und Io einen sehr hohen Wert erreichen» Deshalb ist es zweckmäßig, diese Ströme mit Hilfe des Begrenzungswiderstandes 8 auf einen geeigneten Wert zu begrenzen©
Dieser Strom erreicht nicht sofort den stationären Wert, sondern steigt auf diesen Wert, wenn der Kondensator 9 außer acht gelassen wird, in exponentieller Weise an»
Das Vorhandensein des Kondensators 9 parallel zum Widerstand 8 ändert dieses Verhalten durch Einführung einer geeigneten Kompensation für die Streuinduktivität L des Transformators 4 und ermöglicht ein schnelleres Erreichen des stationären Wertes bei einem mäßigen Überachwin— gen.
Der Kondensator 12 hat eine entgegengesetzte Wirkung und ist bestrebt, diese Kompensation zu reduzieren, jedoch ist seine Wirkung auf Grund des in Reihe geschalteten Widerstandes 11 sehr gering und kann außer acht gelassen werden*
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Der so hervorgerufene Strom Ip öffnet den Transistor 1» Die Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung 5 muß gleich dem Spannungsabfall in Durchlaßrichtung an der Diode 7 ("beispielsweise 0,7 V) vermehrt um den Spannungsabfall in Durchlaßrichtung an Basis und Emitter des Transistors 1 (beispielsweise 1 V) sein und somit 1,7 V betragen*
Wenn das Windungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung gleich eins ist, ist dies auch die Spannung an den Anschlüssen der Primärwicklung» Der Spannungsabfall an dem Widerstand 8· ist demzufolge bei Annahme, daß H-V = SV und der Spannungsabfall 0,5 V am Emitter-Kollektor des Transistors 10 beträgt» gleich 3 V»
Der Transistor 14 bleibt gesperrt, da, wie in der Zeichnung durch die die Wicklungsrichtung angebenden Punkte angede-u4etr die Hilfswicklung 13 eine induzierte ElK liefert, die die Basis des Transistors 1 gegenüber dem Emitter in Sperriehtung vorspannte
Deshalb ist für die Dauer des auf die Basis des Transistors 10 gegebenen Steuerspannungsimpulses der Transistor 10 geöffnet 9 wobei außerdem der Transistor 1 geöffnet ist· Es wird natürlich angenommen, daß der Transformatorkern so bemessen ist, daß er nicht gesättigt wird»
Hier sei nun betrachtigt, was am Ende des Steuerimpulses geschieht
Die Basis des Transistors 10 geht auf Hull- oder negative Spannung, wobei der Transistor 10 sperrt» Der Strom I1 und der Strom Ig nehmen rasch auf Null zu ab· Dieser Nullwert wird jedoch nicht sofort erreicht, da der Kondensator 12,
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der Widerstand 11 und die Streuinduktivität einen Schwingungskreis "bilden, der auf Grund der geeigneten Wahl des Widerstandswertes von Widerstand 11 einen hohen Dämpfungsfaktor hat» Deshalb nehmen die Ströme I- und Ip in einer v/eise at, von der angenommen werden kann, daß sie anfangs exponentiell ist: zur gleichen Zeit nehmen auch die Spannungen an den Anschlüssen der Primär- und der Sekundärwicklung exponentiell ab» Diese Übergangsperiode ist sehr kurz: sobald die Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung 5 bis auf etwa 0,7 V abgefallen ist, wird der Sekundär Stromkreis, der über den Widerstand 15 geschlossen warp geöffnet, so daß die Ströme I^ und I2 nicht aufrechterhalten werden können. Der Kern des Transformators entmagnetisiert sich und induziert so in die Wicklung eine EMK in eine der vorherigen Richtung entgegengesetzten Richtung» Diese EMK bewirkt, daß der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 14 in Durchlaßrichtung vorgespannt wird und somit ein Basisstrom hervorgerufen wird» lter Transistor 14 öffnet sich und schließt praktisch die Basis und den Emitter . des Transistors 1 kurz·
Auf diese Weise werden die während der Öffnungsperibde in der Basis des Transistors 1 gespeicherten Minoritätsladungsträger rasch beseitigt, so daß der Transistor 1 rasch sperrt·
Dagegen bleibt der Transistor 14 für die gesamte, zum Entmagnetisieren des Transformators notwendige Zeitspanne leitend, wobei während dieser Zeit die in die Hilfswicklung 13 induzierte EMK auf etwa 0,7 V begrenzt, d.h. gleich dem Spannungsabfall an dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors 14 ist«
Bekanntlich muß zum Entmagnetisieren eines Transformators
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die Summe der Spannungsimpulse an den Wicklungen gleich Null sein· Wie vorstehend erläutert, arbeitet der Transformator während der Magnetisierung bei einer konstanten Sekundärspannung von etwa 1,7 T und während der Entmagnetisierung bei einer konstanten Spannung von 0,7 V an der Hilfswicklung* Bs muß demnach folgende Gleichung gelten: 1,7 t1 * 0,7 K t2» worin t.. im wesentlichen die Dauer der Öffnungszeit des Transistors 1, doho die Dauer des an den Transistor 10 angelegten Steuerimpulses, t2 die Entmagnetisierung szeit und K das Windungsverhältnis zwischen der Sekundärwicklung und der Hilfswicklung bedeutet·
Daraus ergibt sich t2 « (1»7 t..)/ (0,7 K): bei gleichen Werten von t- ist t2 um so kurzer, je größer das Windung sver hältnis K zwischen der Sekundär- und der Hilfswicklung ist &
Dies ermöglicht es, den Höchstwert der mit der beschriebenen Schalteinrichtung erzielbaren Einschaltdauer zu bestimmen, ohne früher oder später die Sättigung des Transformators zu bewirken, und zwar auf Grund der Tatsache, daß nicht genügend Zeit zur vollständigen Entmagnetisierung gelassen wird·
Die kürzere Dauer des Arbeitszyklus beträgt t.. + tr>; demzufolge ist die Hoch st eins ehalt dauer t../ (t- + t2) ,
doh. etwa t./ (t. + 2'4 t1 N « K (K + 2,4). Für K = 10 eri ι g )
hält man beispielsweise K/ (K + 2,4) « 0,81, d«h« eine Hochsteinschaltdauer von 81 $♦
Es leuchtet ein, daß bei einem Windungsverhältnis von 10 zwischen der Sekundärwicklung und der Hilfswicklung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung eine Umkehrspannung von 7 "V auftritt j wobei die Diode 7 diese Umkehr spannung auf-
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rechterhalten können muß.
Bei Annahme, daß das Windungsverhältnis zwischen Sekundär- und Primärwicklung gleich eins ist, tritt an den Anschlüssen der Primärwicklung die gleiche Spannung auf, so daß demzufolge die an Kollektor und Emitter des Transistors 10 angelegte Spannung 5"V + 7V=»12V "betragen wird·
Somit muß auch dieser Transistor unter Berücksichtigung der während der Entmagnetisierung angelegten Spannungen ausgewählt werden»
Es folgt nunmehr eine kurze Erwähnung der Arbeitsweise des Transistors 10, des Widerstandes 11 und außerdem des Widerstandes 15*
Bekanntlich ist* wenn eine Diode oder der Basis-Emitter-Übergang eines Transistors, nachdem eine Sperrspannung angelegt worden war» plötzlich in !Durchlaßrichtung vorgespannt wird, um leitfähig zu werden und einen im wesentlichen hohen Strom fließen zu lassen, der Spannungsabfall an dem Übergang selbst um 100 # höher als der des stationären Wertes ist»
Dies ist von der Tatsache abhängig, daß bis zum Erreichen einer geeigneten "Verteilung der Minoritätsladungsträger auf das Halbleitermaterial die Leitfähigkeit der Diode durch Wirkung des auf die Eajoritätsträger einwirkenden elektrischen Feldes und nicht durch Diffusion hervorgerufen wird»
Sits bewirkt, daß an der Übergangsstelle ein vom Strom abtiängiger ohmscher Spannungsabfall auftritt·
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Demzufolge könnte sich gemäß der Zeichnung am Anfang der Entmagnetisierung eine hohe Umkehr spannung entwickeln, ■ wenn sie nicht durch den Kondensator 12 geglättet würde» Der Löschwider stand 11 ist vorgesehen, um in dem aus der Streuinduktivität des Transformators 4 und diesem Kondensator 12 gebildeten Stromkreis unerwünschte Schwingungen zu verhindern»
Selbstverständlich können der Kondensator 12 und der Widerstand 1.1 , die in der Zeichnung als an die Primärwicklung angeschlossen dargestellt worden sind, unterschiedlich entweder an die Sekundärwicklung oder an die Hilfswicklung angeschlossen sein, sofern ein anderes Windungsverhältnis "berücksichtigt wird»
Letztlich, ist die Aufgabe'des zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 1 liegenden Widerstandes 15 die Schaffung eines Stromweges mit verringertem Widerstand für den Baaissperrstrom des Transistors 1 in Ruhezuständen, nachdem der Transformator 4 entmagnetisiert worden ist, da in diesen Zuständen der Transistor 14 gesperrt ist·
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde auf eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Bezug genommen. Es ist beabsichtigt, zahlreiche Varianten dieser Ausführungsform auszuführen, wie beispielsweise npn-Transistören durch pnp-Transistören zu ersetzen, andere Steuerschaltungen als die beschriebene zu verwenden, ohne dadurch den Bereich der Erfindung zu verlassen»
Patentansprüche; 25 207 - -/Et
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Claims (1)

  1. Patentansprüche :
    (χ) Steuerschaltung für Schalttransistor, die einen Impulstransformator mit einer Primär-, einer Sekundär- und einer Hilfswicklung, Einrichtungen zum Anlegen von Steuerimpulsen an die Primärwicklung des Transformators und einen ersten Schalttransistor enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis und der Emitter des ersten Schalttransistors (1) an die Anschlüsse der Sekundärwicklung (5) angeschlossen sind, wobei eine dieser Verbindungen über eine Diode (7) erfolgt, und daß an die Basis und den Emitter des ersten Transistors (1) eine Hilfsschalteinrichtung (H) angeschlossen ist, um den Basis-Emitter-Stromweg des ersten Transistors als Antwort auf durch die abfallenden Flanken der Steuerimpulse in der Hilfswicklung (13) induzierte Spannungsimpulse kurzzuschließen«,
    Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschalteinrichtung einen zweiten Transistor (14) enthält, dessen Kollektor und Emitter an die Basis bzw. den Emitter des ersten Transistors (1) angeschlossen sind, während die Basis an einen Anschluß der Hilfswicklung (13) angeschlossen ist·
    3· Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an Basis und Emitter des ersten Transistors (1) angeschlossener Widerstand (15) enthalten ist·
    Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Anlegen der Steuerimpulse
    -16-309831/1 U6
    Mittel zum Begrenzen des Stromes dieser Impulse enthaltene
    5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an eine in geeigneter Weise ausgewählte Wicklung angeschlossenes Widerstands-Kapazitäts-Uetzwerk (89 9) enthalten ist, um Einschwingspitζenspannungen abzusenken*
    207 /Hf
    309831 /1U6
DE2303940A 1972-01-28 1973-01-24 Steuerschaltung fuer schalttransistor Pending DE2303940A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2910889A1 (de) * 1979-03-17 1980-09-18 Licentia Gmbh Steuerschaltung fuer einen leistungstransistor

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS518052U (de) * 1974-07-04 1976-01-21
US3983418A (en) * 1975-05-29 1976-09-28 North Electric Company Drive circuit for power switching device
US3986052A (en) * 1975-05-29 1976-10-12 North Electric Company Power switching control circuit with enhanced turn-off drive
DE2555168C2 (de) * 1975-12-08 1982-04-29 Nixdorf Computer Ag, 4790 Paderborn Schaltungsanordnung für einen Schalttransistor
US4006370A (en) * 1975-12-15 1977-02-01 General Electric Company Fast turn-off circuit for power transistor
FR2374801A1 (fr) * 1976-12-20 1978-07-13 Rca Corp Circuit d'attaque pour etage deflecteur a transistor
US4093877A (en) * 1976-12-30 1978-06-06 Nixdorf Computer Ag Semi-conductor switching circuit with transistor switching power loss reduction means
IT1202906B (it) * 1979-03-20 1989-02-15 Sits Soc It Telecom Siemens Disposizione circuitale per il pilotaggio di un interruttore parzializzatore,di particolare applicazione in un alimentatore in corrente continua
DE3066074D1 (en) * 1979-04-09 1984-02-16 Org Europeene De Rech Current chopper for regulating the supply of a load
USRE35836E (en) * 1979-08-09 1998-07-07 C. P. Clare Corporation Solid state optically coupled electrical power switch
EP0053709B1 (de) * 1980-12-04 1985-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zum Ansteuern mindestens eines Leistungs-FET
US4423341A (en) * 1981-01-02 1983-12-27 Sperry Corporation Fast switching field effect transistor driver circuit
JPS57115029A (en) * 1981-01-09 1982-07-17 Tohoku Metal Ind Ltd Driving circuit for switching
FR2517498A1 (fr) * 1981-12-02 1983-06-03 Faiveley Sa Amplificateur de courants impulsionnels de frequence elevee et procede s'y rapportant
FR2524221A1 (fr) * 1982-03-25 1983-09-30 Benit & Cie Dispositif de commande d'un transistor de puissance d'une alimentation a decoupage
EP0154062B1 (de) * 1984-02-29 1988-07-20 International Business Machines Corporation Leistungsschaltkreis
US4588906A (en) * 1984-04-25 1986-05-13 The Grass Valley Group, Inc. Regulator circuit
JPH0624598Y2 (ja) * 1985-06-17 1994-06-29 栃木富士産業株式会社 回転制限装置
US4638240A (en) * 1985-12-05 1987-01-20 Tandem Computers Incorporated Base drive circuit for high-power switching transistor
JPS62115553U (de) * 1986-01-14 1987-07-22
JPS6439268A (en) * 1987-07-31 1989-02-09 Toko Inc Switching power circuit
FR2645372B1 (fr) * 1989-04-04 1994-11-25 Crouzet Sa Procede de commutation d'un transistor
US5786687A (en) * 1996-12-03 1998-07-28 Compaq Computer Corporation Transformer-isolated pulse drive circuit
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
EP0954899A2 (de) * 1997-01-24 1999-11-10 Fische, LLC Hocheffizienter stromrichter
US7768371B2 (en) * 1998-02-05 2010-08-03 City University Of Hong Kong Coreless printed-circuit-board (PCB) transformers and operating techniques therefor
WO2007138791A1 (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Mitsubishi Electric Corporation アナログ絶縁マルチプレクサ
EP2712082B1 (de) * 2012-09-21 2015-01-07 Ferroamp Elektronik AB Leistungsschalterkreis mit planarem Transformatorantrieb
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
EP2849323B1 (de) * 2013-09-17 2016-04-20 Dialog Semiconductor GmbH Steuerungsschaltung für mehrere spannungsseitige Schalter
US11424739B2 (en) * 2020-06-01 2022-08-23 The Regents Of The University Of Michigan Feedback-based transistor driver

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3546492A (en) * 1967-10-10 1970-12-08 Admiral Corp Transistor switching circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2910889A1 (de) * 1979-03-17 1980-09-18 Licentia Gmbh Steuerschaltung fuer einen leistungstransistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4886058A (de) 1973-11-14
FR2169354B1 (de) 1976-09-10
JPS59164441A (ja) 1984-09-17
FR2169354A1 (de) 1973-09-07
US3805094A (en) 1974-04-16
IT946985B (it) 1973-05-21

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