RU2262799C1 - Force key on mis-transistor - Google Patents
Force key on mis-transistor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2262799C1 RU2262799C1 RU2004106391/09A RU2004106391A RU2262799C1 RU 2262799 C1 RU2262799 C1 RU 2262799C1 RU 2004106391/09 A RU2004106391/09 A RU 2004106391/09A RU 2004106391 A RU2004106391 A RU 2004106391A RU 2262799 C1 RU2262799 C1 RU 2262799C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- transformer
- collector
- winding
- mos transistor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
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 трансформатор, два взаимодополняющих биполярных транзистора, конденсаторы, резисторы и диоды (Высокочастотные конверторы на мощных МДП-транзисторах / Б.В.Кабелев - ЭТвА, 1984, вып.15, с.27, рис.5).A known power switch containing an isolation transformer, two complementary bipolar transistors, capacitors, resistors and diodes (High-frequency converters on high-power MOS transistors / B.V. Kabelev - ETvA, 1984, issue 15, p. 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 трансформатор, транзисторы, резисторы и диоды, у двух транзисторов одинаковой проводимости, между базами включен резистор, переходы база-эмиттер зашунтированы резисторами, а переходы коллектор-эмиттер - диодами, включенными в запирающем направлении, эмиттеры подключены к 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, a resistor is connected between the bases, 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 No. 2152127, Н 03 К 17/567), which is selected as a prototype.
Недостатками прототипа являются недостаточно высокая надежность, КПД по цепи управления и помехоустойчивость.The disadvantages of the prototype are not sufficiently high reliability, efficiency in the control circuit and noise immunity.
Целью изобретения является повышение надежности, КПД и помехоустойчивости.The aim of the invention is to increase reliability, efficiency and noise immunity.
Поставленная цель достигается тем, что в трансформатор введена дополнительная обмотка, крайние выводы которой подключены к базам транзисторов, эмиттеры которых соединены непосредственно, к точке соединения эмиттеров через резистор подключена средняя точка дополнительной обмотки, а ее начало подключено к базе того транзистора, коллектор которого подключен к началу вторичной обмотки трансформатора, конец которой непосредственно подключен к истоку МДП-транзистора.This goal is achieved by the fact that an additional winding is introduced into the transformer, the extreme terminals of which are connected to the bases of transistors whose emitters are connected directly, the middle point of the additional winding is connected to the emitter connection point through a resistor, and its beginning is connected to the base of the transistor whose collector is connected to the beginning of the secondary winding of the transformer, the end of which is directly connected to the source of the MOS transistor.
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 транзисторы 1 и 2 одинаковой проводимости, коллекторно-эмиттерные переходы которых зашунтированы диодами 3 и 4 в запирающем направлении, трансформатор 5 с первичной обмоткой 6 и вторичной обмоткой 7, трансформатор 5 выполнен с дополнительной обмоткой 8, средний вывод которой через резистор 9 соединен с точкой соединения эмиттеров транзисторов 1 и 2, а крайние выводы дополнительной обмотки подключены к базам транзисторов 1 и 2, причем начало дополнительной обмотки 8 подключено к базе транзистора 1, а конец - к базе транзистора 2, начало вторичной обмотки 7 подключено к коллектору транзистора 1, конец - непосредственно к истоку МДП-транзистора 10, затвор которого подключен к коллектору транзистора 2.The power switch on the MOS transistor contains transistors 1 and 2 of the same conductivity, the collector-emitter junctions of which are shunted by diodes 3 and 4 in the locking direction, a transformer 5 with a primary winding 6 and a secondary winding 7, the transformer 5 is made with an additional winding 8, the middle terminal of which through a resistor 9 is connected to the connection point of the emitters of transistors 1 and 2, and the extreme terminals of the additional winding are connected to the bases of transistors 1 and 2, and the beginning of the additional winding 8 is connected to the base of transistor 1, and the end - to the base of transistor 2, the beginning of the secondary winding 7 is connected to the collector of transistor 1, the end is directly to the source of the MOS transistor 10, the gate of which is connected to the collector of transistor 2.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При подаче на вход устройства на первичную обмотку 6 трансформатора 5 коротких положительных импульсов с большой скважностью на вторичной обмотке 7 и дополнительной обмотке 8 трансформатора 5 также появляются короткие положительные импульсы с большой скважностью, небольшое отрицательное напряжение, присутствующее между короткими положительными импульсами, мало, и им можно пренебречь.When applying to the input of the device on the primary winding 6 of transformer 5 short positive pulses with high duty cycle on the secondary winding 7 and additional winding 8 of transformer 5, short positive pulses with high duty cycle also appear, the small negative voltage present between the short positive pulses is small, and they can be neglected.
Положительный потенциал с начала обмотки 7 и начала дополнительной обмотки 8 поступает соответственно на коллектор транзистора 1 и в цепь его базы, по цепи - база транзистора 1, начало дополнительной обмотки 8, средний вывод дополнительной обмотки 8, резистор 9, эмиттер транзистора 1. Транзистор 1 открывается и положительный потенциал с начала обмотки 7 через него и диод 4 поступает на затвор МДП-транзистора 10, отрицательный же потенциал с конца обмотки 7 непосредственно поступает на исток МДП-транзистора 10, происходит быстрый заряд емкости затвор-исток МДП-транзистора 10 и он открываться.The positive potential from the beginning of winding 7 and the beginning of additional winding 8 enters the collector of transistor 1 and its base, respectively, along the circuit - the base of transistor 1, the beginning of additional winding 8, the middle output of the additional winding 8, resistor 9, emitter of transistor 1. Transistor 1 the positive potential opens from the beginning of the winding 7 through it and the diode 4 enters the gate of the MOS transistor 10, the negative potential from the end of the winding 7 directly goes to the source of the MOS transistor 10, a fast charge of the gate capacitance occurs the source of MOS transistor 10 and it opens.
В паузе между короткими положительными импульсами на вторичной обмотке 7 трансформатора 5 присутствует небольшое отрицательное напряжение и его величины недостаточно для открывания диода 3, к базе транзистора 2 будет приложено небольшое положительное напряжение, недостаточное для его открывания по цепи - база транзистора 2, конец дополнительной обмотки 8, средняя точка дополнительной обмотки 8, резистор 9, эмиттер транзистора 2 и он будет закрыт и емкость затвор-исток МДП-транзистора 10 остается заряженной положительным напряжением и он остается открытым.In the pause between short positive pulses on the secondary winding 7 of transformer 5 there is a small negative voltage and its value is not enough to open the diode 3, a small positive voltage will be applied to the base of transistor 2, insufficient to open it along the circuit - base of transistor 2, end of the additional winding 8 , the middle point of the additional winding 8, the resistor 9, the emitter of the transistor 2 and it will be closed and the gate-source capacitance of the MOS transistor 10 remains charged with a positive voltage and it remains open.
При подаче на вход устройства на первичную обмотку 6 трансформатора 5 коротких отрицательных импульсов с большой скважностью происходят аналогичные процессы, т.к. схема передачи потенциала от начала обмотки 7 трансформатора 5 к затвору МДП-транзистора 10 симметрична, при этом емкость затвор-исток МДП-транзистора 10 перезаряжается - на затвор относительно истока поступает отрицательное напряжение и МДП-транзистор 10 закрывается.When applying to the input of the device on the primary winding 6 of the transformer 5 short negative pulses with a high duty cycle, similar processes occur, because the potential transfer circuit from the beginning of the winding 7 of the transformer 5 to the gate of the MOS transistor 10 is symmetrical, while the gate-source capacitance of the MOS transistor 10 is recharged - a negative voltage is applied to the gate relative to the source and the MOS transistor 10 is closed.
В предлагаемом устройстве на два элемента (резистора) меньше, чем в прототипе, следовательно, его надежность выше, за счет использования меньшего количества элементов, КПД предложенного устройства больше за счет того, что базовые цепи транзисторов запитаны от дополнительной обмотки 8 с понижающим коэффициентом трансформации относительно обмотки 7 и поэтому потребляют меньшую мощность от схемы управления. Помехоустойчивость предложенного устройства выше за счет того, что конец вторичной обмотки 7 трансформатора 5 подключен непосредственно к истоку МДП-транзистора 10, исток которого, как правило, в исполнительной цепи заземляется или соединяется с общей шиной и токи помех, воздействующие на вторичную обмотку 7 трансформатора 5, стекают в заземление или в общую шину.In the proposed device, two elements (resistors) are less than in the prototype, therefore, its reliability is higher due to the use of fewer elements, the efficiency of the proposed device is greater due to the fact that the base circuits of the transistors are powered from an additional winding 8 with a lower transformation ratio relative to windings 7 and therefore consume less power from the control circuit. The noise immunity of the proposed device is higher due to the fact that the end of the secondary winding 7 of the transformer 5 is connected directly to the source of the MOS transistor 10, the source of which, as a rule, is grounded or connected to the common bus in the executive circuit and the interference currents acting on the secondary winding 7 of the transformer 5 flow down to ground or to a common bus.
Опытный образец устройства был собран на транзисторной матрице 1НТ251, диодах 2Д522Б, МДП-транзисторе 2П762А, трансформаторе ТИМ 254.A prototype device was assembled on a 1NT251 transistor matrix, 2D522B diodes, 2P762A MOS transistor, TIM 254 transformer.
При управлении импульсами с амплитудой 9 В, τ=2 мкс, Q=40 ключ коммутировал ток 20 А с длительностью фронтов 35 нс, при этом ток потребления схемы, формирующей управляющие импульсы, составлял 0,4 мА при Uпит=9 B.When controlling pulses with an amplitude of 9 V, τ = 2 μs, Q = 40, the key switched a current of 20 A with a duration of edges of 35 ns, while the current consumption of the circuit forming the control pulses was 0.4 mA at U pit = 9 V.
Из известных заявителю патентно-информационных материалов не обнаружены признаки, сходные с совокупностью признаков заявляемого объекта.Of the patent information materials known to the applicant, no signs were found that are similar to the totality of the features of the claimed object.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106391/09A RU2262799C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Force key on mis-transistor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004106391/09A RU2262799C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Force key on mis-transistor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004106391A RU2004106391A (en) | 2005-08-10 |
RU2262799C1 true RU2262799C1 (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35844918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004106391/09A RU2262799C1 (en) | 2004-03-04 | 2004-03-04 | Force key on mis-transistor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2262799C1 (en) |
-
2004
- 2004-03-04 RU RU2004106391/09A patent/RU2262799C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАБЕЛЕВ Б.В. Высокочастотные конверторы на мощных МДП-транзисторах. ЭТвА, 1984, вып.15, с.27, рис.5. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004106391A (en) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101677212B (en) | Control circuit of power converter and forward converter transformer saturation prevention method | |
US7750720B2 (en) | Circuit arrangement and a method for galvanically separate triggering of a semiconductor switch | |
US20140063593A1 (en) | Capacitor discharge pulse drive circuit with fast recovery | |
JPH06503938A (en) | Floating gate drive circuit using leakage inductance | |
US6844779B2 (en) | Optically isolated bias control circuit | |
US11881787B2 (en) | Method and system of a power converter with secondary side active clamp | |
US11411557B2 (en) | Method and system of operating a bi-directional double-base bipolar junction transistor (B-TRAN) | |
RU2337473C1 (en) | Power key with mis-transistor | |
US9602096B2 (en) | Power electronic device with improved efficiency and electromagnetic radiation characteristics | |
RU2420858C2 (en) | Switching circuit and method to control power consumer | |
RU2262799C1 (en) | Force key on mis-transistor | |
TW201810947A (en) | System and method of driving power transistor | |
RU2263393C1 (en) | Power switch built around mis transistor | |
RU2262187C1 (en) | Force key built on mis-transistor | |
RU2390094C2 (en) | Mis transistor power key | |
RU2340085C1 (en) | Power key on mis transistor | |
RU2223596C2 (en) | Power switch built around mis transistor | |
RU2340084C1 (en) | Power key on mis transistor | |
RU2338316C1 (en) | Power key for dtm-transistor | |
RU2257668C1 (en) | Force key on mis-transistor | |
RU2340086C1 (en) | Power key on mis transistor | |
JP2018007345A (en) | Drive device for insulated gate type semiconductor element | |
RU2395159C1 (en) | Power key on mis transistor | |
RU2396706C1 (en) | Power key on mis transistor | |
RU2344542C1 (en) | Power key built around mis-transistor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110305 |