NL8100737A - Schakeling voor het verminderen van het afschakel- verliesvermogen en voor de inschakelversnelling van een schakeltransistor. - Google Patents
Schakeling voor het verminderen van het afschakel- verliesvermogen en voor de inschakelversnelling van een schakeltransistor. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8100737A NL8100737A NL8100737A NL8100737A NL8100737A NL 8100737 A NL8100737 A NL 8100737A NL 8100737 A NL8100737 A NL 8100737A NL 8100737 A NL8100737 A NL 8100737A NL 8100737 A NL8100737 A NL 8100737A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- base
- switching transistor
- switching
- circuit
- current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
- H02M7/5381—Parallel type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
- H02M3/3372—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration of the parallel type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
- H02M7/1555—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with control circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/2173—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a biphase or polyphase circuit arrangement
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/042—Modifications for accelerating switching by feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0424—Modifications for accelerating switching by feedback from the output circuit to the control circuit by the use of a transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
- H03K17/601—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors using transformer coupling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
, * /
Schakeling voor het verminderen van het afschakelverliesvermogen en voor de inschakelversnelling van een schakeltransistor.
De uitvinding heeft betrekking op een schakeling voor het verminderen van het afschakelverliesvermogen van een schakeltransistor met hoge sperspanning door met overgang in de spertoestand plaatsvindende vertraging van de basisstroom-5 verandering op een sperstroomwaarde, en door daaraan aansluitend kortdurend doorslagbedrijf van het basis-emittervertrek, alsmede voor de inschakelversnelling door verhoging van de basisstroom op het inschakeltijdstip.
Wordt een schakeltransistor met hoge sper-10 spanning, bijvoorbeeld een drievoudig gediffundeerde transistor, voor de overgang van de geleidende in de gesperde toestand tot grote basisstroomwaarden in de sperrichting gestuurd, dan worden aanwezige ladingsdragers uit het bereik van het basis-emitter-traject afgevoerd, hetgeen ook als ontruiming aangeduid wordt.
15 Wordt deze ontruiming snel met een grote basisstroom uitgevoerd, dan blijft tengevolge van de onsymmetrische opbouw van schakel-transistors na een korte ontruimingstijd van het basis-emitter-traject het collectorbasistraject nog geleidend, omdat hierdoor de versnelde ontruiming van het basis-emittertrajeet een ver-20 traging van de afvoering van ladingsdragers veroorzaakt wordt.
Met een langzame ontruiming van het collectorbasistraject is echter een lange afschakeltijd van de collector-stroom verbonden, waardoor een verhoogd afschakelverliesvermogen van de transistor veroorzaakt wordt. Het is nu mogelijk dit 25 afschakelverliesvermogen te verminderen, doordat de ontruiming van het collector-basistraject door een vertraging van de basis-stroomverandering op het spertijdstip op de sperstroomwaarde versneld wordt. Wanneer bovendien het basis-emittertrajeet na het bereiken van de sperstroomwaarde voor een zekere tijd nog 30 in doorslag bedreven wordt, dan kan de ontruimingstijd van het collector-basistraject verder verkort worden, daar hierbij 81 00 73 7 2 fr -A > · nog aanwezige restladingen via het geleidende basis-emitter-traject afgevoerd worden. Door beide maatregelen is een wezenlijke vermindering van het afschakelverliesvermogen van de transistor mogelijk.
5 Anderzijds is echter ook een versnelde inschakeling van de transistor gewenst, met name ook bij in de stuurstroomkring aanwezige inductiviteiten. Om nu ook de inschakeling van de transistor te versnellen, kan op het inschakel-tijdstip de basisstroom verhoogd worden, waardoor de stijgings-JO vertraging verminderd wordt.
Schakelingen die aan de hierboven beschreven eisen kunnen voldoen, zijn zeer kostbaar en gecompliceerd, want zij werken volgens het principe van de basisbesturing met verscheidene stuurspanningen zonder een gemeenschappelijke refe-15 rentiepotentiaal, die met name bij toepassing in de stroomver- zorging van gegevensverwerkingsapparaten weer corresponderend potentiaalvrije bewakingsschakelingen vereisen.
De opgave van de uitvinding is een schakeling aan te geven, waarmede het met de minst mogelijke kosten mogelijk 20 is zonder bijzondere maatregelen voor een potentiaalvrije be sturing het afschakelverliesvermogen van een schakeltransistor te verminderen en zijn inschakeling te versnellen, zodat daardoor een wezenlijke verhoging van het rendement mogelijk is.
Een schakeling van de genoemde soort is voor 25 het oplossen van deze opgave volgens de uitvinding zodanig uitgevoerd, dat de basis-emitterstroom van de schakeltransistor via een smoorspoel gevoerd wordt, die in meekoppelschakeling verder door de te schakelen stroom doorvloeit wordt.
Door de uitvinding is het mogelijk met slechts 30 ëén enkel aanvullend schakelelement, namelijk met de in mee koppelschakeling bedreven smoorspoel, de hierboven geschilderde eisen van deinschakelversnelling en de vermindering van het afschakelverliesvermogen te vervullen. Een smoorspoel die in de basis-emitterstroomkring van een transistor in meekoppel-35 schakeling bedreven wordt, verbindt de basis van de transistor 8100737 3 met de referentiepotentiaal, en de emitter van de transistor is verbonden met een aftakking van deze smoor spoel. Daardoor kan bij inschakeling van de transistor de emitterstroom via een deelwikkeling van de smoorspoel vloeien, zodat de emitter-5 stroomstijging door de meekoppelwerking via de smoorspoel op de basisstroomkring overgedragen wordt en de daardoor inductieve invloeden vertraagde basisstroomstijging steiler maakt. Tegelijk wordt echter de smoorspoel door de in hem vloeiende emitter-stroom gemagnetiseerd, zodat het door de smoorspoel beweerk-10 stelligde steiler worden van de basisstroomstijging bij het bereiken van de eindwaarde van de magnetiseringsstroom of van de magnetische verzadiging beëindigd wordt en slechts nog de door de besturing van de transistor veroorzaakte basisstroom vloeit. Op het uitschakeltijdstip wordt naar de basis van de 15 schakeltransistor een sperspanning gevoerd, waardoor een daling van de basisstroom tot een sperstroomwaarde plaatsvindt. Deze daling wordt nu door de inductiviteit van de in de basis-emitterstroomkring liggende deelwikkeling van de smoorspoel vertraagd. Wordt daarna de sperstroomeindwaarde bereikt en 2Q begindt daardoor een verandering van de te schakelen stroom, dan is in de smoorspoel een magnetische energie opgeslagen, die na de met de basisstroomdaling plaatsgevonden vertraagde ontruiming van het basis-emittertraject via dit traject vereffend wordt, daar door de verandering van de te schakelen 25 stroom een corresponderend gerichte spanning in de smoorspoel geïnduceerd wordt. Daardoor vindt na de ontruiming van het basis-emittertraject nog een kort durend doorslagbedrijf van de schakeltransistor plaats. Op deze manier zijn met ëën enkel aanvullend schakelelement alle hierboven geschilderde eisen 30 vervuld. Door een passende dimensionering van de smoorspoel kunnen de voorgegeven stroomwaarden voor bepaalde transistor-typen gemakkelijk verwezenlijkt worden. Hierdoor is het enerzijds mogelijk de wikkelingsverhouding van de beide deel-wikkelingen van de smoorspoel dienovereenkomstig vast te leggen, 35 anderzijds kan de inductiviteit van de smoorspoel gemakkelijk 8100737 r τ.
4 overeenkomstig een voorgegeven vertraging van de basisstroom-daling bemeten worden.
Wanneer naar de basisstroomkring van een schakeltransistor voor het in- en -uitschakelen een stuursignaal 5 met hoge taktverhouding respectievelijk grote stroomvloeiings- boek toegevoerd wordt, hetgeen lange inschakeltijden en korte spertijden tot gevolg heeft, dan wordt op doelmatige wijze een besturing via een tweefasige gleijkrichter uitgevoerd om met grote stroomvloeiingshoeken verbonden dimensioneringsmoeilijk-10 heden van de stuuroverdrager te vermijden.
Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding worden in de volgende beschrijving nader toegelicht aan de hand van de tekeningen.
Figuur 1 toont een schakeling volgens de 15 uitvinding met een schakeltransistor, waarvan de basisstroom kring door een via een overdrager toegevoerd stuursignaal gestuurd wordt.
Figuren 2a tot e tonen stroom- en spannings-verlopen in de in figuur 1 getoonde schakeling voor ëën schakel-20 handeling.
Figuur 3 toont een schakeling met een schakeltransistor, waarvan de basisstroomkring met een stuursignaal via een bij een tweefasengelijkrichter behorende overdrager gestuurd wordt.
25 Figuur 4 toont een schakeling zoals figuur 3, echter met een met transistors opgebouwde tweefasengelijkrichter.
In figuur 3 is een schakeling weergegeven, die een schakeltransistor 3 bevat, waarvan het collector-emitter traject dient voor het inschakelen van een belasting 30 binnen een stroomkring, die van een positieve spanningsbron 3 naar aardpotentiaal 4 verloopt, De transistor 3 bezit een basisstroomkring, waarin de weerstand 5 van een RC-element 5/9, de secundaire wikkeling 32 van een stuuroverdrager 6 en de deel-wikkeling van een smoorspoel 7 aangebracht zijn. De smoorspoel 35 7 verbindt de secundaire wikkeling 32 van de stuuroverdrager 8 1 00 73 7 r ^ 5 / =» enerzijds via een aftakking met de emitter van de schakel-transistor I, anderzijds met aardpotentiaal 4. De stuurover-drager 6 Heeft een primaire wikkeling 11, die met ingangsklemmen 10 verbonden is, waarheen een stuurspanning voor het inschakelen 5 respectievelijk sperren van de schakeltransistor 1 gevoerd kan worden. Er is verder een weerstand 8 aanwezig, die parallel geschakeld is aan de smoorspoel 7 en dient voor de demping hiervan,
De in figuur 1 weergegeven schakeling stelt 10 een meekoppelingsschakeling voor, daar de collectorstroom van de schakeltransistor 1, dus de met deze schakeltransistor 1 te schakelen stroom, over een gedeelte van de smoorspoel 7 vloeit.
Daardoor vindt een zodanige Beïnvloeding van de basisstroomkring plaats door de te schakelen stroom, dat een stroom-15 stijging in de basisstroomkring voor het doorschakelen van de schakeltransistor 1 verhoogd respectievelijk steiler gemaakt wordt.
Er wordt Bijvoorbeeld aangenomen dat naar de stuuroverdrager 6 via de ingangsklemmen 10 een stuursignaal 20 gevoerd wordt, waardoor via de stuurverdrager een spannings- begrensde stroomvoeding bijvoorbeeld met de taktverhouding 1 : 1 plaatsvindt. Wanneer een de schakeltransistor 1 inschakelend signaal via de stuuroverdrager 6 toegevoerd wordt, dan vloeit een stuurstroom binnen de basisstroomkring over de secundaire 25 wikkeling 12 van de stuuroverdrager 6, het RC-element 5/9, het basis-emittertraject van de schakeltransistor J en de in de hasis-emitterstroomkring liggende deelwikkeling van de smoorspoel 7. Door inductieve invloeden, met name door de strooi-inductiviteit.van de stuuroverdrager 6, wordt de door het via 30 deze overdrager toegevoerde stuursignaal veroorzaakte basis- strooms tij ging vertraagd. Door de meekoppelwerking van de smoorspoel 7 wordt echter verder in de basisstroomkring een stroom veroorzaakt, die zo gericht is dat de zelf door het stuursignaal veroorzaakte basisstroom verhoogd wordt, zodat 35 ook de stroomstijging steiler verloopt. De waarde van dit steiler 81 00 73 7 ¢- 6 τ * ν worden respectievelijk van de basisstroomverhoging hangt af van de wikkelingsverhouding tussen de beide deelwikkelingen van de smoorspoel 7. De inschakelversnelling van de schakeltransistor 1 kan dus door dimensionering van de smoorspoel bepaald worden.
5 Door de met de schakeltransistor 1 inge schakelde stroom, die ook door de corresponderende deelwikkeling van de smoorspoel 7 vloeit, wordt deze gemagnetiseerd. Met toenemende magnetisering daalt de werking van de smoorspoel 7 wat betreft het steiler worden van de strooms tij ging, zodat JO tenslotte nog de door het via de stuur over drager 6 over gedragen stuursignaal veroorzaakte basisstroom in de basis stroomkring vloeit en de schakeltransistor 1 dus doorgeschakeld is.
Wordt dan het via de stuuroverdrager 6 toegevoerde stuursignaal in de zin van éen sperring van de schakel-15 transistor 1 omgeschakeld, dan vindt in de secundaire wikkeling 12 van de stuuroverdrager 6 een polariteitsomkering plaats. Daardoor wordt een daling van de basisstroom in de richting naar sperstroomwaarden veroorzaakt, deze daling is door de som van alle in de basiskring heersende spanning en door de inductivi-2Q teit van de in de basiskring liggende deelwikkeling van de smoorspoel 7 bepaald. De tijdelijke verandering van de basis-stroomdaling komt daarbij overeen met de verhouding tussen de in de genoemde deelwikkeling van de smoorspoel 6 dalende spanning en de inductiviteit van deze deelwikkeling. Daaruit blijkt 25 dat door een corresponderende bemeting van deze inductiviteit het tijdelijke verloop van de basisstroomdaling bepaald kan worden.
Zoals reeds verklaard is kan door de beschreven vertraging van de basisstroomdaling en door het door-30 slagbedrijf het collector-basistraject van de schakeltransistor J op het tijdstip van zijn sperring snel ontruimd worden.
Wanneer namelijk de ladingdragers uit het basis-emittertraject met de sperring van de schakeltransistor 1 afgevoerd zijn, dan kan de in de smoorspoel 7 tot aan dit tijdstip opgeslagen 35 magnetische energie via het basis-emittertraject in de door- 81 00 73 7 7 slagrichting vereffend worden. Op de tijdelijk vertraagde basis-stroomdaling in de richting naar sperstroomwaarden volgt dus een kort durend doorslagbedrijf van het basis-emittertrajeet van de schakel transistor 1 in de zin van de hierboven vermelde 5 voorwaarde.
In de in figuur 1 weergegeven schakeling kan de weerstand 5 voor het begrenzen van de basisstroom gedimensioneerd zijn, samen met de condensator 9 dient hij voor het verhogen van de sperspanning in de spertoestand van de ]0 schakeltransistor 1. Verder kan door het RC-element 5/9 het tijdelijke verloop van de basisstroom en van de energiever-effening van de smoorspoel 7 binnen de sperfase ingesteld worden. De weerstand 8, die parallel geschakel is aan de smoorspoel 7, dient voor het dempen van de smoorspoel 7 om eventuele storende 15 trillingsverschijnselen te verminderen.
In figuur 2 zijn spannings-respectievelijk stroomverlopen weergegeven, die gedurende de hierboven beschreven handelingen in de schakeling volgens figuur 1 optreden.
Figuur 2a toont het verloop van een stuurspanning op de 20 secundaire wikkeling 12 van de stuuroverdrager 6.
Figuur 2b toont het verloop van de basisstroom J_ op zodanige
O
wijze, dat hij aan de hierboven vermelde voorwaarden voldoet.
Het blijkt dat bij het aanleggen van een in figuur 2c getoonde basis-emitterspanning U in de zin van een doorschakelen van 25 de schakeltransistor 1 eerst een verhoding van de basisstroom plaatsvindt, die bij het begin van de schakeltijd ts plaatsvindt, welke in figuur 2e weergegeven is. Voor de duur van de schakeltijd ts heeft de basis-emitterspanning U_„ een het door-schakelen van de schakeltransistor 1 veroorzakende positieve 30 waarde Ug, tevoeren lag aan de basis van de schakeltransistor 1 een sperspanning U . Wanneer nu op een tijdstip to een om-
Ja poling van de stuurspanning U ^ de basiskring van de schakeltransistor 1 plaatsvindt, dan begint met dit tijdstip de beschreven vertraging van de basisstroomdaling, die in figuur 2b 35 tot aan het einde van de schakeltijd ts behouden blijft.
81 00 73 7
V
8 7 t.
ir ·
Daarop volgt dan het beschreven kortdurende doorslagbedrijf van het basis-emittertraject van de schakeltransistor 1, hetgeen aan de dan optredende daling van de basis-emitterspanning Ug^, tot een doorslagwaarde - te zien is. Na plaatsgevonden 5 energievereffening van de smoorspoel 7 stijgt de basis-emitter- spanning U^, tot de spanningswaarde U^, die overeenkomt met de sperspanning, die in de gesperde toestand aan de basis van de schakeltransistor 1 ligt.
In de figuren 2d en 2e zijn de invloeden jq van deze handelingen voor de collector-emitter spanning en voor de collectorstroom Jc weergegeven. Het blijkt dat de collector-emitterspanning een bijna ideaal verloop heeft» alleen een geringe vertraging van de bij de inschakeling optredende daling van deze spanning wordt door inductieve 15 componenten van de belastingsstroomkring veroorzaakt. Deze vertraging is in figuur 2d gearceerd aangegeven. De collectorstroom J^, stijgt volgens figuur 2e tegelijk zeer steil, gedurende de schakeltijd ts heeft hij een praktisch constant verloop en daalt bij 'afloop van de schakeltijd ts weer zeer 20 snel. Het nog optredende afschakelvarliesvermogen correspondeert met het in figuur 2e gearceerd aangegeven gedeelte tussen het aflopen van de schakeltijd ts en het daadwerkelijk bereiken van de stroomloze toestand.
Met een schakeling van de hierboven be-25 schreven soort kan een wezenlijke versnalling van de schakel- werking van de schakeltransistor 1 bereikt worden. De in de figuren 2d en 2e gearceerd weergegeven, nog aanwezige schakel-vertragingen corresponderen met ongeveer 20% van die waarden, die H.j afwezigheid van een smoorspoel 7 in meekoppelschakeling 30 binnen de schakelinrichting volgens figuur 1 aanwezig zouden zijn.
Er wordt op gewezen dat bij het in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding een stuur-overdrager niet onvoorwaardelijk nodig is voor het besturen 35 van de basisstroomkring met een stuursignaal. Het is evenzeer 81 00 73 7 •èr ^ 9
Jr- denkbaar de Basisstroomkring capaeitief of galvanisch te koppelen met een stuursignaal. Dit geldt ook voor de in het volgende Beschreven uitvoeringsvoorbeelden.
Wanneer naar de basisstroomkring van een 5 schakeltransistor voor het in- en uitschakelen een stuursignaal met hoge taktverhouding respectievelijk grote stroomvloeiings-hoek toegevoerd wordt, hetgeen lange inschakeltijden en korte spertijden tot gevolg heeft, dan wordt op doelmatige wijze een besturing via een tweefasige gelijkrichter uitgevoerd om met 10 grote stroomvloeiingshoeken verbonden dimensioneringsmoeilijk-heden van de stuuroverdrager te vermijden. Hiervoor geschikte schakelingen zijn weergegeven in de figuren 3 en 4, zij bevatten steeds een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding.
Figuur 3 toont een schakeltransistor 31, die 15 in een stroomkring tussen een positieve bedrijfsspannings- potentiaal 33 en aardpotentiaal 34 een belastingsweerstand 32 in- en uitschakelt. In de basis-emitterstroomkring van deze schakeltransistor 31 zijn een smoorspoel 37 en een Ohmseweer-stand 35 aangebracht. Aan de smoorspoel 37 is een dempings-20 weerstand 38 parallel geschakeld. Het stuursignaal voor de basisstroomkring wordt via ingangsklemmen 40 naar de primaire wikkeling 41 van een stuuroverdrager 36 gevoerd, waarvan de secundaire wikkeling 42 een middenaftakking bezit en met zijn Beide einden met een tweefasige gelijkrichter verbonden is, die 25 met dioden 43 en 44 als ventielelementen opgebouwd is. De dioden 43 en 44 voeren de door hen gelijkgerichte spanning naar een gemeenschappelijk schakelpunt, dat met de emitter van een schakeltransistor 39 verbonden is. De basis van deze schakeltransistor 39 is via een basisweerstand 45 met de middenaf-30 takking van de secundaire wikkeling 42 verbonden, die weer met de emitter van de schakeltransistor 31 verbonden is. De basis van deze schakeltransistor 31 is verbonden met de collector van de schakelweerstand 39, zodat het gelijkgerichte stuursignaal afhankelijk van de steeds tussen de emitter en de basis 35 van de schakeltransistor 39 heersende spanning naar de basis- 81 00 73 7
"L
-V
- 10 - > · stroomkring van de schakeltransistor 31 geleid wordt.
Bij deze schakeling heeft de schakel-transistor 39 de opgave in de spertoestand van de schakel-transistor 31 de op zijn basis respectievelijk bij de smoor-5 spoel 37 opgebouwde negatieve sperspanning ten opzichte van de secundaire wikkeling van de stuuroverdrager 36 te ontkoppelen. Een dergelijke negatieve sperspanning zou bij een storing van de schakeltransistor 39 door de gelijkrichterdioden 43 en 44 afgeleid worden. Met de basisweerstand 35 van de schakeltransistor 10 31 kan de sterkte van de stroom gedurende de ontruiming van het basis-emittertraject van de schakeltransistor 31 bepaald worden.
De functie van de in figuur 3 weergegeven schakeling komt verder overeen met het aan de hand van figuur 1 beschrevene ten aanzien van de door de smoorspoel 37 ver-15 oorzaakte meekoppel- en doorslagwerking bij de schakeltransistor 31.
Figuur 4 toont een schakeling, die analoog aan de in figuur 3 weergegeven schakeling werkt, waarbij de tweefasige gelijkrichter echter met schakeltransistors 63 en 64 20 opgebouwd is. Deze schakeltransistors 63 en 64 maken een aanvullende schakeltransistor tussen de tweefasige gelijkrichter en de schakeltransistor 51 voor het ontkoppelen van een negatieve sperspanning ten opzichte van de secundaire wikkeling 62 van de stuuroverdrager 56 overbodig, daar zij zelf reeds een ont-25 koppelwerking bezitten. De schakeltransistor 51 schakelt een belastingsweerstand 52 in een stroomkring, die tussen de positieve bedrijfsspanningspotentiaal 53 en de aardpotentiaal 54 verloopt. De smoorspoel 57 is in de basis-emitterstroomkring van de schakeltransistor 51 in meekoppelschakeling ingericht, 30 zoals dit reeds bij de hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden het geval is. Een RC-element 55/59 gaat vooraf aan de basis van de schakeltransistor 51 en dient voor de reeds beschreven dimensioneringsdoeleinden.
Een wezenlijk voordeel van de in figuur 4 35 weergegeven tweefasige gelijkrichterschakeling met de schakel- 8100737 11 transistors 63 en 64, waarvan de basisweerstanden 65 en 66 met het steeds niet bijbehorénde einde van de secundaire wikkeling 62 verbonden zijn, bestaat uit het feit, dat de beide schakel-transistors 63 en 64 in de spertoestand van de schakeltransistor 5 51 invers bedreven kunnen worden. De sperstroom van het basis- emittertrajeet van de schakeltransistor 51 wordt daarbij onder andere door de inverse stroomversterking van de beide schakel-transistors 63 en 64 bepaald. Met het RC-element 55/59 wordt daarbij een voorspanning opgewekt, die in het inverse bedrijf 10 van de transistors 63 en 64 hun werkspanning voorstelt. Door het inverse bedrijf van de beide schakeltransistors 63 en 64 respectievelijk door de invloed van hun inverse stroomver-sterking vindt een verdere versterking plaats van de ontruimings-stroom van het basis-emittertraject van de schakeltransistor 51. 15 Naar de in figuur 4 weergegeven ingangsklemmen 60 wordt een bipolair stuursignaal gevoerd. De stroomvloeiingshoek kan achter de gelijkrichting, zoals bij het in figuur 3 weergegeven uitvoer ingsvoorbeeld, zeer hoog zijn.
8100737
Claims (3)
1. Schakeling voor een schakeltransistor waarvan de basis-emitterstroom via een wikkeling van een transformator 5 loopt en de collectorstroom die wordt geschakeld, via een andere wikkeling van dezelfde transformator, waarbij de basis-emitter-keten van de schakeltransistor een ingang heeft voor een puls-gewijze aansturing, met het kenmerk, dat de toevoer van een bipolaire basis-stuurspanning plaats vindt via een stuurover- 10 drager (36) met een aan de secundaire zijde aangesloten twee-fasige gelijkrichter (43, 44).
2. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de door de tweefasige gelijkrichter (43, 44) afgegeven stuur- 15 spanning via het emitter-collectortraject van een transistor (39) naar de basis van de schakeltransistor (31) gevoerd wordt.
3. Schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tweefasige gelijkrichter (63, 64) schakeltransistors als 20 ventielelementen bevat. 8100737
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2555168A DE2555168C2 (de) | 1975-12-08 | 1975-12-08 | Schaltungsanordnung für einen Schalttransistor |
| DE2555168 | 1975-12-08 | ||
| NL7612661A NL7612661A (nl) | 1975-12-08 | 1976-11-15 | Schakeling voor het verminderen van het afscha- kelverliesvermogen en voor de inschakelversnel- ling van een schakeltransistor. |
| NL7612661 | 1976-11-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8100737A true NL8100737A (nl) | 1981-06-01 |
| NL182112B NL182112B (nl) | 1987-08-03 |
| NL182112C NL182112C (nl) | 1988-01-04 |
Family
ID=25769713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NLAANVRAGE8100737,A NL182112C (nl) | 1975-12-08 | 1981-02-16 | Schakeling met een schakeltransistor. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL182112C (nl) |
-
1981
- 1981-02-16 NL NLAANVRAGE8100737,A patent/NL182112C/nl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL182112C (nl) | 1988-01-04 |
| NL182112B (nl) | 1987-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4461966A (en) | Circuit for controlling at least one power-FET | |
| US5726869A (en) | Synchronous rectifier type DC-to-DC converter in which a saturable inductive device is connected in series with a secondary-side switching device | |
| US5343383A (en) | Rectifier for DC/DC converter | |
| EP0314386B1 (en) | A power supply | |
| US4607322A (en) | Energy recovery snubber | |
| US7750720B2 (en) | Circuit arrangement and a method for galvanically separate triggering of a semiconductor switch | |
| US5307005A (en) | Zero current switching reverse recovery circuit | |
| JP2016144258A (ja) | 高周波絶縁ゲートドライバ回路、及びゲート回路駆動方法 | |
| JP6291929B2 (ja) | 半導体装置 | |
| US7151328B2 (en) | Auxiliary power source and method for operating the auxiliary power source, as well as circuit arrangement for switching a load | |
| US7009855B2 (en) | Synchronous rectifier circuit | |
| US4614998A (en) | DC-AC converter for a load with an inductive component | |
| US4123670A (en) | Transistor switching circuit | |
| US6919651B2 (en) | Circuit arrangement for high-speed switching of inductive loads | |
| US6377107B1 (en) | Fast turn-off circuit arrangement | |
| US20020067627A1 (en) | Switching power supply device | |
| US6856523B2 (en) | Level shifted drive for clamp device | |
| NL8100737A (nl) | Schakeling voor het verminderen van het afschakel- verliesvermogen en voor de inschakelversnelling van een schakeltransistor. | |
| JP2011087235A (ja) | 電圧制御型トランジスタのゲートドライブ回路 | |
| JPH02254969A (ja) | スイッチトモード電源回路 | |
| EP0008539A1 (en) | Regulated DC power supply circuits | |
| CN1034456C (zh) | 桥式开关晶体管回扫变压器的驱动电路 | |
| EP0156586B1 (en) | Switching power supply | |
| JP2651971B2 (ja) | 絶縁ゲート型電力用半導体素子の駆動回路 | |
| US4602323A (en) | Single-ended transformer drive circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1A | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |