RU2223596C2 - Power switch built around mis transistor - Google Patents

Power switch built around mis transistor Download PDF

Info

Publication number
RU2223596C2
RU2223596C2 RU2001118296/09A RU2001118296A RU2223596C2 RU 2223596 C2 RU2223596 C2 RU 2223596C2 RU 2001118296/09 A RU2001118296/09 A RU 2001118296/09A RU 2001118296 A RU2001118296 A RU 2001118296A RU 2223596 C2 RU2223596 C2 RU 2223596C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
transistors
power switch
mis transistor
built around
Prior art date
Application number
RU2001118296/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001118296A (en
Inventor
М.И. Соколов
П.В. Михеев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнёва" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2001118296/09A priority Critical patent/RU2223596C2/en
Publication of RU2001118296A publication Critical patent/RU2001118296A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223596C2 publication Critical patent/RU2223596C2/en

Links

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

FIELD: pulse engineering; contactless switching devices. SUBSTANCE: power switch built around MIS transistor 9 has transformer with primary winding 2 and secondary winding 3, similar-conductivity transistors 7 and 8 with resistor 6 inserted between their bases. Emitters of transistors 7 and 8 are connected to secondary winding 3 of transformer 1 and collectors, to gate-source junction of MIS transistor 9. Base-emitter junctions of transistors 7 and 8 are shorted out by diodes 4 and 5 in cut-off direction. EFFECT: enhanced reliability. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в различных бесконтактных коммутационных устройствах. The invention relates to a pulse technique and can be applied in various contactless switching devices.

Известен силовой ключ, содержащий разделительный трасформатор, два взаимодополняющих биполярных транзистора, конденсаторы, резисторы и диоды (УДК 621.314,5: 621.382.32 Высокочастотные конверторы на мощных МДП-транзисторах/ Б.В.Кабелев - ЭТвА, 1984, вып.15, с.27, рис.5). Known power switch containing a dividing transformer, two complementary bipolar transistors, capacitors, resistors and diodes (UDC 621.314.5: 621.382.32 High-frequency converters on high-power MOS transistors / B.V. Kabelev - ETvA, 1984, issue 15, s .27, Fig. 5).

Однако этот ключ не позволяет коммутировать длительные импульсы. However, this switch does not allow switching long pulses.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трасформатор, транзисторы, резисторы и диоды, у двух транзисторов одинаковой проводимости, между базами которых включен резистор, переходы база-эмиттер зашунтированы резисторами, а переходы коллектор-эмиттер - диодами, включенными в запирающем направлении, эмиттеры подключены ко вторичной обмотке трансформатора, а коллекторы - к переходу затвор-исток МДП-транзистора (патент РФ, 2152127, Н 03 К 17/567), который выбран в качестве прототипа. The closest to the proposed technical essence is the power switch on the MOS transistor, containing a transformer, transistors, resistors and diodes, for two transistors of the same conductivity, between the bases of which a resistor is connected, the base-emitter junctions are shunted by the resistors, and the collector-emitter junctions are diodes included in the locking direction, the emitters are connected to the secondary winding of the transformer, and the collectors to the gate-source junction of the MOS transistor (RF patent, 2152127, Н 03 К 17/567), which is selected as a prototype .

Целью изобретения является повышение надежности и КПД. The aim of the invention is to increase reliability and efficiency.

Поставленная цель достигается тем, что база-эмиттерные переходы транзисторов зашунтированы диодами в запирающем направлении. This goal is achieved by the fact that the base-emitter junctions of the transistors are shunted by the diodes in the locking direction.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема силового ключа на МДП-транзисторе. The drawing shows a circuit diagram of a power switch on an MOS transistor.

Силовой ключ на МДП-транзисторе содержит разделительный трансформатор 1 с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, диоды 4, 5, ограничительный резистор 6, транзисторы 7, 8, МДП-транзистор 9, диоды 4, 5 включены параллельно переходам база-эмиттер транзисторов 7, 8 в запирающем направлении, ограничительный резистор 6 включен между базами транзисторов 7, 8, вторичная обмотка 3 трансформатора 1 подключена между эмиттерами транзисторов 7, 8, затвор-исток МДП-транзистора 9 подключен между коллекторами транзисторов 7, 8. The power switch on the MIS transistor contains an isolation transformer 1 with a primary winding 2 and a secondary winding 3, diodes 4, 5, a limiting resistor 6, transistors 7, 8, an MIS transistor 9, diodes 4, 5 are connected in parallel with the base-emitter transistors 7 8 in the locking direction, the limiting resistor 6 is connected between the bases of the transistors 7, 8, the secondary winding 3 of the transformer 1 is connected between the emitters of the transistors 7, 8, the gate-source of the MOS transistor 9 is connected between the collectors of the transistors 7, 8.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При подаче на вход устройства на обмотку 2 трансформатора 1 коротких положительных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке 3 трансформатора 1 также появляются короткие положительные импульсы с большой скважностью, небольшое отрицательное напряжение, присутствующее между короткими положительными импульсами мало, и им можно пренебречь. When short positive pulses with high duty cycle are applied to the input of the device to winding 2 of transformer 1, secondary positive pulses with high duty cycle also appear on the secondary winding 3 of transformer 1, the small negative voltage present between the short positive pulses is small and can be neglected.

Положительный потенциал с верхнего по схеме вывода обмотки 3 трансформатора 1 через диод 4 и база-коллекторный переход транзистора 7 поступает на затвор МДП-транзистора 9 и через диод 4 и резистор 6 на база-эмиттерный переход транзистора 8, вызывая протекание базового тока, по цепи - верхний по схеме вывод обмотки 3 трансформатора 1, диод 4, резистор 6, база-эмиттерный переход транзистора 8, нижний вывод обмотки 3 трансформатора 1, транзистор 8 открывается и отрицательный потенциал с нижнего вывода обмотки 3 трансформатора 1 поступает на исток МДП-транзистора 9, происходит быстрый заряд емкости затвор-исток МДП-транзистора 9, и он открывается, транзистор 7 при этом закрыт. The positive potential from the top winding 3 of the transformer 1 through the diode 4 and the base-collector junction of the transistor 7 goes to the gate of the MOS transistor 9 and through the diode 4 and the resistor 6 to the base-emitter junction of the transistor 8, causing the base current to flow through the circuit - the upper terminal of the winding 3 of the transformer 1, diode 4, resistor 6, the base-emitter junction of the transistor 8, the lower terminal of the winding 3 of the transformer 1, the transistor 8 opens and the negative potential from the lower terminal of the winding 3 of the transformer 1 goes to the source of the MIS-tr anzistor 9, there is a fast charge of the gate-source capacitance of the MOS transistor 9, and it opens, the transistor 7 is closed.

В паузе между короткими положительными импульсами на вторичной обмотке 3 трансформатора 1 присутствует небольшое отрицательное напряжение, но его величины недостаточно для открывания диода 5 и транзистора 7 по цепи - нижний вывод обмотки 3 трансформатора 1, диод 5, резистор 6, база-эмиттерный переход транзистора 7, верхний вывод обмотки 3 трансформатора 1 и МДП-транзистор 9 остается открытым положительным напряжением заряженной емкости затвор-исток МДП-транзистора 9. In the pause between short positive pulses on the secondary winding 3 of transformer 1, there is a small negative voltage, but its value is not enough to open the diode 5 and transistor 7 in the circuit - the lower terminal of the winding 3 of transformer 1, diode 5, resistor 6, base-emitter junction of transistor 7 , the upper terminal of the winding 3 of the transformer 1 and the MOS transistor 9 remains open positive voltage of the charged gate-source capacitance of the MOS transistor 9.

При подаче на вход устройства на первичную обмотку 2 трансформатора 1 коротких отрицательных импульсов с большой скважностью происходят аналогичные процессы, т.к. схема устройства симметричная, при этом емкость затвор-исток МДП-транзистора 9 перезаряжается - на затвор-исток МДП-транзистора поступает отрицательное напряжение, и он закрывается. When applying to the input of the device on the primary winding 2 of the transformer 1 short negative pulses with a high duty cycle, similar processes occur, because the device circuit is symmetrical, while the gate-source capacitance of the MOS transistor 9 is recharged - a negative voltage is applied to the gate-source of the MOS transistor, and it closes.

В предлагаемом устройстве на два элемента меньше, чем в прототипе, следовательно, его надежность выше за счет использования меньшего количества элементов, кроме того, улучшены массогабаритные показатели, что существенно при использовании большого количества ключей, особенно в бортовой космической аппаратуре. In the proposed device, two elements are less than in the prototype, therefore, its reliability is higher due to the use of fewer elements, in addition, the overall dimensions are improved, which is essential when using a large number of keys, especially in on-board space equipment.

Опытный образец устройства был собран на БТИЗ-61, 2T3117A, 2Д522Б, 2П762А. При управлении импульсами 10 В, τ=3 мкс, Q=500 ключ коммутировал ток 10 А с длительностью фронтов 40 нс, при этом ток потребления схемы, формирующей управляющие импульсы, составлял 1,5 мА при Uпит=5 В. A prototype device was assembled at BTIZ-61, 2T3117A, 2D522B, 2P762A. When controlling pulses of 10 V, τ = 3 μs, Q = 500, the key switched a current of 10 A with a duration of edges of 40 ns, while the current consumption of the circuit forming the control pulses was 1.5 mA at Upit = 5 V.

Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого объекта. Of the patent information materials known to the applicant, no features similar to the distinguishing features of the claimed object were found.

Claims (1)

Силовой ключ на МДП-транзисторе, содержащий трансформатор, диоды, транзисторы одинаковой проводимости, между базами которых включен резистор, эмиттеры подключены ко вторичной обмотке трансформатора, а коллекторы к переходу затвор-исток МДП-транзистора, отличающийся тем, что база-эмиттерные переходы транзисторов зашунтированы диодами в запирающем направлении.The power switch on the MOS transistor, containing a transformer, diodes, transistors of the same conductivity, between the bases of which a resistor is connected, emitters are connected to the secondary winding of the transformer, and the collectors are connected to the gate-source junction of the MOS transistor, characterized in that the base-emitter junctions of the transistors are bridged diodes in the locking direction.
RU2001118296/09A 2001-07-02 2001-07-02 Power switch built around mis transistor RU2223596C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118296/09A RU2223596C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Power switch built around mis transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118296/09A RU2223596C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Power switch built around mis transistor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001118296A RU2001118296A (en) 2003-06-27
RU2223596C2 true RU2223596C2 (en) 2004-02-10

Family

ID=32172007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118296/09A RU2223596C2 (en) 2001-07-02 2001-07-02 Power switch built around mis transistor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223596C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9397658B2 (en) Gate drive circuit and a method for controlling a power transistor
JPH06503938A (en) Floating gate drive circuit using leakage inductance
KR950701469A (en) DRIVE CIRCUITRY FOR A MOS FIELD EFFECT TRANSTSTOR
US3898588A (en) Diode laser pumping
RU2337473C1 (en) Power key with mis-transistor
US10454456B2 (en) Method for driving a transistor device with non-isolated gate, drive circuit and electronic circuit
US4315307A (en) Switching device and switched-type power supply using the same
RU2223596C2 (en) Power switch built around mis transistor
RU2263393C1 (en) Power switch built around mis transistor
RU2262799C1 (en) Force key on mis-transistor
RU2390094C2 (en) Mis transistor power key
RU2340085C1 (en) Power key on mis transistor
RU2338316C1 (en) Power key for dtm-transistor
Clemente et al. Understanding power MOSFET switching performance
RU2152127C1 (en) Power switch built around mis transistor
RU2262187C1 (en) Force key built on mis-transistor
RU2340084C1 (en) Power key on mis transistor
RU2340086C1 (en) Power key on mis transistor
RU2395159C1 (en) Power key on mis transistor
RU2257668C1 (en) Force key on mis-transistor
RU2396706C1 (en) Power key on mis transistor
JPH0446486B2 (en)
RU2358383C1 (en) Mis transistor power key
RU2524853C2 (en) Mis transistor-based power switch
RU2562752C2 (en) Mis-transistor based power switch

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090703