NL8302241A

NL8302241A - Werkwijze voor het beveiligen van een vermogentransistor.

Info

Publication number: NL8302241A
Application number: NL8302241A
Authority: NL
Original assignee: Helvar Oy
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1983-06-23
Publication date: 1984-02-01
Also published as: FI822403L; FI69228C; DE3322932A1; FI822403A0; FI69228B

Description

r .......... * -1-

Werkwijze voor het beveiligen van een vermogenstransistor.

Een begrenzingsfactor voor het gebruik van vermogens-transistoren in schakelelementen, die gebruikmaken van de netspanning, is de relatief zwakke stootstroomsterkte van transistoren. Het is derhalve niet mogelijk om voor 5 het beveiligen van transistoren in een kortsluittoestand 'door middel van bijvoorbeeld een smeltveiligheid gebruik te maken van een redelijke dimensionering.

In het algemeen bekend is dat transistoren kunnen worden beveiligd tegen een overmatig hoge stroom door 10 de collectorstroom van transistoren te meten en de sturing van een transistor af te schakelen wanneer de stroom een toelaatbare waarde overschrijdt. Wanneer dit voldoende snel wordt uitgevoerd en de hoofdketen een voldoende inductantie heeft, zal er voor een transistor geen tijd 15 zijn om te worden vernieuwd.

Een andere bekende methode bestaat uit het meten van de collector-emittorspanning van een transistor wanneer een transistor in een geleidingstoestand is ingesteld.

Naarmate de collectorstroom van een transistor aangroeit, 20 heeft ook de collector-emittorspanning van een transistor de neiging om toe te nemen. Wanneer de spanning een bepaalde waarde heeft bereikt terwijl een transistor in de geleidingstoestand is ingesteld, wordt de sturing van de transistor afgeschakeld, waardoor het mogelijk wordt een 25 transistor te behoeden tegen vernieling in een kortsluittoestand. Dergelijke methoden houden in het algemeen een met de hand uitgevoerde of automatisch beantwoording van een overstroomtoestand in, waardoor een transistor * kan worden teruggesteld in de geleidingstoestand. Het op-30 nieuw schakelen kan echter plaatsvinden op een tijdstip waarop er een hoge spanning over de transistor zou kunnen optreden. Aldus kan in een kortsluittoestand de ketenspanning van een transistor op elk schakeltijdstip toenemen tot een zeer hoge waarde, die de levensduur van een transis-35 tor beduidend kan verkorten.

De uitvinding heeft ten doel een werkwijze voor het beveiligen van een vermogenstransistor te verschaffen, 8302241 -2- waarbij wanneer de transistor in de geleidingstoestand is de collector-emittorspanning wordt gemeten en wanneer deze laatste een bepaalde waarde overschrijdt de basissturing van de transistor wordt afgeschakeld teneinde de transis-5 tor in de niet-geleidingstoestand te brengen.

Verder beoogt de uitvinding deze werkwijze op zodanige wijze te verbeteren, dat wanneer een transistor opnieuw wordt ingeschakeld het mogelijk is om het vormen van hoge stroompieken te elimineren, die de levensduur ervan zouden 10 doen verkorten. Volgens de uitvinding wordt dit oogmerkt bereikt door een werkwijze van de bovengenoemde soort te verschaffen, die hierdoor wordt gekenmerkt, dat een transistor niet kan worden teruggesteld in de geleidingstoestand alvorens de collector-emittorspanning van een transistor 15 dicht tot nul is genaderd, dat wil zeggen lager is dan het gegeven referentiewaarde.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt de over-stroomtoestand automatisch beantwoord op het tijdstip wanneer de spanning over een transistor dichtbij nul is.

20 Aldus zal in een kortsluittoestand de piekstroom van een transistor worden begrensd tot een redelijke waarde, daar de toenemende spanningswaarde over de transistor wordt begrensd. De werkwijze voor het beveiligen werkt op zodanige wijze, dat zelfs bij normale belasting een transistor niet 25 in de geleidingstoestand kan worden geschakeld alvorens haar collector-emittorspanning is genaderd tot dichtbij nul. Verder is in de conventionele beveiligingsketen gewoonlijk gebruik gemaakt van filtering teneinde een transistor in het geheel aangeschakeld te hebben en aldus zou de 30 collector-emittorspanning bij normale belasting omlaag gaan voor zover het beveiligingsniveau niet werkzaam wordt. In een kortsluittoestand wordt deze filtering toegevoegd aan de traagheid van het afschakelproces en dienovereenkomstig aan de hoogte van de stroompiek, die door een 35 transistor gaat, in het bijzonder doordat er een aanzienlijke spanning kan optreden over de transistoren wanneer de transistor naar de geleidingsstand wordt geschakeld in een kortsluittoestand.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht 40 aan de hand van de enkele tekening, waarin bij wijze van 8302241 * • "=?i -3- voorbeeld een blokschema van een keten voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven.

In het blokschema dient een transistor 1 als schakel-element, die gestuurd wordt door een logische stuurketen 5 4 in een leiding, die de netspanning voert. De collector- emittorspanning van de transistor 1 wordt afgetast met een collector-emittorspanningstaster 2, die een basis-stuurketen 3 op zodanige wijze stuurt, dat de basissturing van de transistor 1 wordt afgeschakeld wanneer de collec-10 tor-emittorspanning een bepaalde waarde overschrijdt.

Volgens de uitvinding zijn de taster 2 en de basis-stuurketen 3 geschikt om zodanig werkzaam te zijn, dat de transistor 1 niet opnieuw kan worden geschakeld naar de geleidingstoestand alvorens de collector-emittorspanning 15 van de transistor dicht tot nul is genaderd, dat wil zeggen beneden een gegeven relatief lage referentiewaarde is gekomen .

De basisstuurketen 3 wordt verder gestuurd door een negatieve bedrijfsspanningstaster 5 op zodanige wijze, 20 dat indien de negatieve bedrijfsspanning niet voldoende dicht bij een gegeven waarde ligt of volledig ontbreekt, de transistor 1 niet kan worden gebracht in de geleidingstoestand .

25 -conclusies- 8302241

Claims

1. Werkwijze voor het beveiligen van een vermogenstransistor, waarmede bij het in de geleidingstoestand zijn van een transistor de collector-emittorspanning van de transistor wordt gemeten en wanneer deze spanning een bepaalde waarde 5 overschrijdt de basissturing van de transistor wordt afgeschakeld voor het instellen van de transistor in de niet-geleidingstoestand, welke werkwijze hierdoor wordt g e k e n m er. k t dat de transistor niet kan worden teruggesteld in de geleidingstoestand tenzij de collector-10 emittorspanning van de transistor dicht tot nul is genaderd, dat wil zeggen lager dan een gegeven referentiewaarde is geworden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, hierdoor gekenmer kt, 15 dat indien de negatieve bedrijfsspanning, die gebruikt wordt voor de basissturing van de transistor, niet voldoende dichtbij een gewenste waarde is,een naar de geleidingstoestand schakelen van de transistor volledig wordt verhinderd. 20

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, hierdoor gekenmerkt, dat indien de negatieve bedrijfsspanning, die gebruikt wordt voor de basissturing van de transistor, volledig ontbreekt, de transistor niet kan worden gestuurd 25 naar haar geleidingstoestand. 9302241